Effecten van een nieuwe spuisluis in de Afsluitdijk op de ecologie van de. Waddenzee

Ministerie van Verkeer en Waterstaat

Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Rijksinstituut voor Kust en Zee/RIKZ

Effecten van een nieuwe spuisluis in de Afsluitdijk op de ecologie van de Waddenzee Rapportage fase 3 van het onderdeel ecologie van de [ES]2-Afsluitdijk effectenstudie 1 januari 2004

Ministerie van Verkeer en Waterstaat

Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Rijksinstituut voor Kust en Zee/RIKZ

Effecten van een nieuwe spuisluis in de Afsluitdijk op de ecologie van de Waddenzee Rapportage fase 3 van het onderdeel ecologie van de [ES]2-Afsluitdijk effectenstudie 1 januari 2004

Rapport RIKZ/2004.022

Inhoudsopgave .............................................................................................

Inhoudsopgave 3 1 Inleiding 7 1.1 Aanleiding 7 1.2 Fasering 7 1.3 Doel 7 1.4 Afbakening 7 1.5 Onderdelen en leeswijzer 8 2 Effecten in hun onderlinge samenhang 9 2.1 Inleiding 9 2.2 Effectketens 9 2.3 Beoordelingskader ecologie 12 2.3.1 Effecten op fytoplankton 13 2.3.2 Effecten op bodemdieren 14 2.3.3 Effecten op vissen 15 2.3.4 Effecten op herstelkansen zeegras 15 2.3.5 Effecten op kwelders 15 3 Effecten op hydrodynamica en morfologie 17 3.1 Inleiding 17 3.2 Aanpak hydrodynamica 17 3.3 Resultaten hydrodynamica 18 3.3.1 Spuiafvoeren 18 3.3.2 Nauwkeurigheid van de berekende zoutgehaltes 19 3.3.3 Resultaten van de scenarioberekeningen 20 3.4 Aanpak morfologie 21 3.5 Resultaten morfologie 21 3.5.1 Autonome ontwikkeling 21 3.5.2 Effecten van een extra spuisluis 22 4 Effecten op fytoplankton 23 4.1 Inleiding 23 4.2 Aanpak 23 4.3 Resultaten 24 4.4 Conclusies 24 5 Effecten op bodemfauna 25 5.1 Inleiding 25 5.2 Materiaal en methode 25 5.2.1 Aanpak 25 5.2.2 Biotische gegevens 26 5.2.3 Abiotische gegevens 27 5.2.4 Statistische analyse 29 5.2.5 Scenarioberekeningen 32 5.3 Resultaten 35 5.3.1 Responscurves 35 5.3.2 Scenarioberekeningen 37 5.4 Discussie 41

Ecologische effecten van een nieuwe spuisluis in de Afsluitdijk

3

5.4.1 Responscurves 41 5.4.2 Bespreking van de responscurven per soort 42 5.4.3 Scenario’s en nauwkeurigheid 47 5.4.4 Autonome ontwikkeling 48 5.4.5 Effecten van een extra spuisluis 51 5.5 Conclusies 52 5.6 Samenvatting analyse RIVO datasets. 52 5.6.1 Inleiding 52 5.6.2 Aanpak 52 5.6.3 Resultaten 52 5.6.4 Discussie responscurves 53 5.6.5 Resultaten scenarioberekeningen 53 5.6.6 Conclusies 54 6 Effecten op visfauna 55 6.1 Inleiding 55 6.2 Aanpak 55 6.3 Resultaten 56 6.4 Voorspelde veranderingen op de visfauna 57 6.4.1 Algemene trends 57 6.4.2 Effecten per vissoort 57 6.5 Conclusies 64 7 Effecten op kwelders 67 7.1 Inleiding 67 7.2 Brak en zout 68 7.3 Effecten van een extra spuisluis 69 7.4 Conclusies 70 8 Effecten op de herstelkansen van zeegras 71 8.1 Inleiding 71 8.1.1 Huidige verspreiding Westelijke Waddenzee 71 8.1.2 Verdwijnen 71 8.1.3 Waarom keert zeegras niet terug? 71 8.2 Aanpak 72 8.3 Relevante ecologische aspecten 72 8.3.1 Voorwaarden voor kieming 73 8.3.2 Zoutgehalte 73 8.3.3 Beschutting 73 8.3.4 Slibgehalte 73 8.4 Standplaatsfactoren voor groei 74 8.4.1 Dynamiek 74 8.4.2 Troebelheid 74 8.4.3 Zoutgehalte water 75 8.4.4 Zoutgehalte bodemwater 75 8.4.5 Combinatie zoutgehalte en nutriënten 75 8.5 Verwachte effecten van de aanleg van een nieuwe spuisluis 76 8.5.1 Geografische afbakening 76 8.5.2 Aanpak 76 8.5.3 Resultaten consultaties experts 76 8.6 Conclusies 78 9 Samenvatting 79 Literatuur 83


4

…………………………………………………………………………………………………………………………………… Bijlagen Lijst van figuren 91 Lijst van tabellen 95 Bijlagen 97


5


6

1 Inleiding .............................................................................................

1.1 Aanleiding

De spuicapaciteit in de Afsluitdijk is momenteel onvoldoende om het winterstreefpeil van het IJsselmeer te handhaven. Dit zal in de toekomst nog moeilijker worden door de verwachte klimaatverandering door het broeikaseffect met dan gevolg een versnelde stijging van de zeespiegel en een toename van de piekdebieten van de IJssel. De regering is voornemens de spuicapaciteit te verdubbelen door een extra spuimiddel aan te leggen. De streefpeilen zullen dan naar verwachting tot ca. 2050 kunnen worden gehandhaafd. Om deze verdubbeling van de spuicapaciteit te realiseren is door Directie IJsselmeergebied een planstudie gestart getiteld [ES]2-Afsluitdijk. Om de effecten van het extra spuimiddel op de ecologie van de westelijke Waddenzee en het IJsselmeer in beeld te brengen wordt door RDIJ een milieu effect rapport opgesteld. Ter onderbouwing van het m.e.r. zijn studies verricht naar de effecten van een extra spuimiddel op de hydraulica, de morfologie en de ecologie van de westelijke Waddenzee. Dit rapport geeft de resultaten van fase drie van het onderzoek naar de effecten op de ecologie van de westelijke Waddenzee. 1.2 Fasering

Het onderzoek is in drie fasen uitgevoerd. Tijdens de eerste fase is onderzocht welke locaties in de Afsluitdijk het meest geschikt zijn voor aanleg van een extra spuimiddel (RIKZ, 2002). Vijf alternatieve locaties zijn onderzocht en er bleven twee locaties over die gegeven de verwachte effecten op natuur en milieu als meest geschikt werden beoordeeld, locatie 1A en 2A (zie fig. 1.1). Voor deze twee locaties is tijdens fase 2 van de effectenstudie meer in detail onderzocht wat de effecten zijn met als resultaat dat de effecten voor de ecologie sterk vergelijkbaar en voor de locatiekeuze niet onderscheidend zijn (RIKZ, 2003a). RDIJ heeft op basis van andere overwegingen een voorkeur voor de bouw van het spuimiddel op locatie 1A. Voor deze locatie zijn tijdens fase drie van de studie de mogelijke effecten op het ecosysteem van de westelijke Waddenzee meer in detail onderzocht. 1.3 Doel

Het hoofddoel van fase 3 van de studie is een inschatting te geven van de effecten op het ecologische systeem van de westelijke Waddenzee wanneer op locatie 1A in de Afsluitdijk een extra spuimiddel wordt ingezet. De effecten direct na aanleg en de effecten in 2050 worden beschreven. De effecten in 2050 worden afgezet tegen de autonome ontwikkeling. 1.4 Afbakening

De studie gaat niet in op de effecten op vogels en zeezoogdieren in de westelijke Waddenzee. De effectbepaling voor vogels en zeezoogdieren is in opdracht van directie IJsselmeergebied uitgevoerd door Alterrra Wageningen. Deze effectbepaling is gebaseerd op de resultaten van dit onderzoek zoals de


7

effecten op de verspreiding van de bodemfauna en de effecten op verschillende abiotische factoren. De studie gaat niet in op de effecten die optreden tijdens de aanleg van het spuimiddel en gaat niet in op de mogelijkheden voor mitigatie van eventuele negatieve effecten tijdens de aanleg of als gevolg van het gebruik van het extra spuimiddel. Het Meest Milieuvriendelijk Alternatief (MMA) is buiten het kader van deze studie vastgesteld. De effecten zijn globaal verkend en staan beschreven in bijlage 6. 1.5 Onderdelen en leeswijzer

Om de relatie tussen ingreep en effect inzichtelijk te maken zijn de effecten van een extra spuimiddel in hun onderlinge samenhang samengevat in zogenaamde effectketens. Deze effectketens worden besproken in hoofdstuk 2. In dit hoofdstuk wordt tevens het Voorlopig Beoordelingskader Natuur en Milieu besproken waarin staat opgesomd welke aspecten op eventuele effecten moeten worden onderzocht. De effecten op de abiotische factoren zoals zoutgehalte en sedimentsamenstelling zijn onderzocht binnen de deelstudies hydrodynamica en morfologie. De aanpak en resultaten van deze twee deelstudies worden in dit rapport niet in detail beschreven maar zijn apart gerapporteerd (RIKZ, 2003b en RIKZ, 2003c). Omwille van de leesbaarheid van dit rapport worden de aanpak en resultaten in hoofdstuk 3 op hoofdlijnen beschreven. In de navolgende hoofdstukken worden de verwachte effecten op de ecologie van de westelijke Waddenzee beschreven. Er wordt achtereenvolgens ingegaan op de effecten op de het fytoplankton (hoofdstuk 4), effecten op de bodemfauna (hoofdstuk 5), effecten op de visfauna (hoofdstuk 6), effecten op kwelders (hoofdstuk 7) en effecten op de herstelkansen van zeegras (hoofdstuk 8). De effecten op vogels en zeezoogdieren staan gerapporteerd in Alterra, 2003. Hoofdstuk 9 geeft een samenvatting van de resultaten.


8

2 Effecten in hun onderlinge samenhang .............................................................................................

2.1 Inleiding

De aanleg van de nieuwe spuisluis heeft invloed op de leefomstandigheden van de Waddenflora en –fauna. Dieren en planten reageren daarop, afhankelijk van hun eigenschappen en leefwijze. Vissen kunnen vluchten voor ongunstige stroomsnelheden of zoutgehaltes. Planten en bodemdieren kunnen een ander verspreidingspatroon krijgen, als gebieden slechter of juist beter geschikt worden. Deze effecten kunnen verder doorwerken in het voedselweb, richting vogels en zeezoogdieren. Om meer inzicht te geven in de interactie tussen de aanleg van de spuisluis, de abiotiek en de diverse groepen organismen op het wad wordt in dit hoofdstuk beschreven hoe de beïnvloedingsroutes lopen. Een belangrijk hulpmiddel is daarbij een grafische weergave van oorzaak-gevolg relaties in zogenaamde effectketens. Deze effectketens zijn opgesteld aan de hand van het voorlopig beoordelingskader Natuur en Milieu (Vis et al., 2001). 2.2 Effectketens

De diverse elementen in het voorlopig Beoordelingskader Natuur en Milieu zijn zo gekozen dat de effecten van een extra spuimiddel zo compleet mogelijk in beeld worden gebracht. Er staan indicatoren in opgenomen uit verschillende plaatsen in de effectketen, van zoutgehaltes tot en met de aanwezigheid van vogels. Daarbij zijn de diverse aspecten waar het MER op in gaat, onderverdeeld in drie categorieën: • abiotische en biologische processen, zoals waterbeweging, zoutverspreiding en primaire productie, • dieren plantensoorten, • ecotopen, zoals wadplaten, kwelders en zeegrasvelden. De gedachte achter het beoordelingskader is dat deze drie categorieën kunnen worden gezien in een hiërarchisch verband, met processen aan de basis en soorten aan het eind en dat de effecten kunnen worden beschreven vanaf processen, via ecotopen, naar soorten. In de praktijk blijkt dit geen handige manier van werken, omdat er geen sprake is van een hiërarchie. Ecotopen omvatten soorten en abiotische standplaatsfactoren. Een verandering in de toestand van processen werken via standplaatsfactoren op soorten. Als de soortensamenstelling en de abiotische omstandigheden veranderen, kan er sprake zijn van een verschuiving in ecotooptype. Daarom is er voor gekozen de effecten van processen op soorten en ecotopen afzonderlijk te beschrijven: processen →soorten en processen →ecotopen. Effectketens soorten In onderstaande effectketens (figuur 2.1 en 2.2) staan de indicatoren in hun onderlinge samenhang weergegeven. Daarbij zijn de ketens voor veranderingen in de morfologie en de waterkwaliteit van elkaar gescheiden. De soorten zijn gegroepeerd naar functionele groep.


9

................................... Figuur 2.1 Effectketen verandering nutriënten & zoutgehalte

Effectketen verandering nutriënten & zoutgehalte nutriënten

Prim.productie

Bodemdieretende vogels

Bodemfauna

spui saliniteit visziekten

Mariene vis (E8) Zeezoogdieren zeehond Visetende vogels

Zeegras Diadrome vis


10

................................... Figuur 2.2 Effectketen veranderingen morfologie en stroomsnelheid.

Effectketen veranderingen morfologie en stroomsnelheid Bodemdieretende vogels

Bodemfauna

hoogteligging spui

sedimentsamenst

Mariene vis

stroomsnelheid Visetende vogels Diadrome vis

zeezoogdieren Zeegras

Het beoordelingskader vraagt om de effectbeschrijvingen voor de meeste biologische groepen op soortsniveau. Van iedere functionele groep is een aantal soorten gekozen, op basis van twee criteria: relevantie voor het systeem en de soortenlijsten die in wet- en regelgeving worden genoemd. De lijst met soorten en ecotopen uit het Voorlopig Beoordelingskader is tijdens de ES2effectenstudie aangepast aan voortschrijdend inzicht en de beschikbaarheid van gegevens over verspreiding en/of biomassa. Dit heeft geleid tot de soortenlijst in de tabel in bijlage 1. De effecten van het nieuwe spuimiddel op deze soorten zijn in de diverse onderdelen van het deelproject ecologie van de effectenstudie behandeld. Ecotopen Zoals eerder opgemerkt zijn ecotopen ruimtelijke eenheden met min of meer gelijke abiotische en biologische omstandigheden. Er zijn diverse ecotopenstelsels die betrekking hebben op het waddengebied, ontwikkeld in nationaal en internationaal verband. In het beoordelingskader zijn een aantal ecotopen geselecteerd, die genoemd worden in de Habitatrichtlijn, de PKB Waddenzee en het Beheersprogramma Waddenzee. Ook voor deze ecotopen is een effectketen opgesteld, die in figuur 2.3 staat weergegeven. Voor deze ecotopen zal in deelprojecten van de effectenstudie een uitspraak worden gedaan over eventuele effecten.


11

................................... Figuur 2.3 Effectketen ecotopen

Droogvallende platen hoogteligging Ondiepe sublit. Platen spui

saliniteit

Kwelders

stroomsnelheid Zeegrasvelden Sedimentsamenst. Mossel- en kokkelbanken

2.3 Beoordelingskader ecologie

Aan de basis van de effectbeschrijving in het MER staat het beoordelingskader. In dit kader zijn alle relevante aspecten opgenomen waarop de effecten moeten worden beoordeeld. De selectie van de aspecten vindt plaats op grond van een aantal aandachtspunten, waaronder: • Relevantie voor het watersysteem, de economie of vanwege maatschappelijke aspecten • wettelijke verplichtingen (uit hoofde van wetten als de Flora- en Faunawet, de Vogel- en Habitatrichtlijn) De effecten op de diverse aspecten moeten zo kwantitatief mogelijk in beeld worden gebracht. Daarom moeten er meetbare subaspecten worden gezocht die de effecten goed in beeld brengen. De criteria moeten een representatief beeld schetsen van de effecten op een aantal aspecten die aan de orde zijn bij de aanleg van het nieuwe spuiwerk. In tabel 2.1 staan de aspecten die in het kader van [ES]2 zijn geselecteerd.


12

................................... Tabel 2.1 Aspecten die gehanteerd worden in het kader van het MER [ES]2.

Aspecten gerelateerd aan natuur en ecologie: • water (inclusief -kwaliteit), • morfologie • ecologie (productiviteit, vismigratie, ecotopen, soorten) • Landschap, cultuurhistorie Aspecten gerelateerd aan gebruiksfuncties: • Landschap en cultuurhistorie • Veiligheid (waterkering en waterbeheer) • zoetwaterfunctie (en watervoorziening) • verkeer en vervoer over de weg • scheepvaart (hoofdweg en overige vaarwegen) • windmolenpark (IPWA) • civiele werken (vervallen: niet onderscheidend) • recreatie (en zwemwater) • visserij (en sportvisserij) • militaire activiteiten • Landbouw • oppervlaktedelfstoffenwinning Aspecten gerelateerd aan de infrastructuur: • Kosten • Duurzaam bouwen (gebruik grondstoffen en energie tijdens en na de bouw, emissies en vrijkomen afval) • effecten tijdens de bouw • buitendijks wonen en werken Voor het beoordelen van de effecten is het niet voldoende om de effecten te beschrijven. Aangegeven moet worden wanneer een effect zo groot is dat het als een ‘wezenlijk’ effect wordt beoordeeld. Hiervoor is het nodig om een grenswaarde op de effectschaal te bepalen waaraan getoetst kan worden. Het is dus van groot belang om de toetswaarde zorgvuldig te kiezen. Daarbij moet rekening worden gehouden met de volgende zaken (indien gebruikt in de afleiding): de natuurlijke variatie van de soort of ecotoop in de Waddenzee onzekerheid in de effectberekening onzekerheden in metingen en tellingen in het veld het ontbreken van verspreidingsgegevens of ecologische kennis In het vervolg wordt voor de aspecten fytoplankton en bodemdieren getracht grenswaarden af te leiden. Voor vissen, zeegras en kwelders zijn (nog) geen grenswaarden afgeleid. Hier is volstaan met kwalitatieve beoordeling op basis van expert-judgement. Grenswaarden voor vogels en zeezoogdieren vallen buiten het bestek van dit rapport. 2.3.1 Effecten op fytoplankton

De effecten op het fytoplankton zijn modelmatig bestudeerd. Op basis van de resultaten van hydrodynamische modelberekeningen is een toepassing van GEM (Generiek Estuarium Model) voor de westelijke Waddenzee opgezet. GEM is een ecologisch (stofstroom)model en geeft een beschrijving van de transport- en omzettingsprocessen van nutriënten en fytoplankton.


13

Relatie primaire en pelagische productie

Eind jaren zeventig nam door eutrofiëring de pelagische primaire productie in het Marsdiep met ongeveer een factor twee toe (Cadee, 2002). Na een paar jaar verdubbelde de biomassa van de bodemfauna op het Balgzand (Beukema, 1997). Deze toename wordt toegeschreven aan een toename van de beschikbaarheid van kleine algen, de belangrijkste voedingsbron van filterfeeders. Ongeveer 90% van de bodemfauna op het Balgzand is direct en bijna volledig afhankelijk van de beschikbaarheid van gesuspendeerd en bezonken fytoplankton (Beukema, 1997). Beukema (1997) vond geen relatie tussen primaire en secundaire productie op locaties waar factoren zoals expositie en slibgehalte ongunstig waren voor het voorkomen van bodemfauna. Beoordeling effecten Met het spuiwater worden nutriënten, organisch materiaal en zoetwaterplankton afgevoerd naar de Waddenzee. De beschikbaarheid van voedsel voor de bodemfauna kan op deze wijze door een extra spuisluis worden beïnvloed. Een extra spuisluis beïnvloed eveneens het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee, een belangrijke bepalende abiotische factor voor de bodemfauna. In de nabijheid van het spuimiddel is het zoutgehalte laag en zijn de fluctuaties hoog waardoor vestiging en groei van de bodemfauna sterk worden beperkt en effecten op de voedselbeschikbaarheid hier geen rol zullen spelen. Door intensieve menging neemt het zoutgehalte wat verder van de spuipunten snel toe. In zones waar het zout niet beperkend is, maar waar de voedselbeschikbaarheid wel veranderd zou een effect op de bodemfauna kunnen optreden. Voor de beoordeling van de effecten van het fytoplankton is gekeken naar de ruimtelijk verandering van de chlorofylconcentraties tijdens het zomerhalfjaar (apr-okt). De directe effecten van het zoutgehalte op de bodemfauna worden bij de beoordeling in beschouwing genomen. Op locaties waar niet of nauwelijks directe effecten op het zoutgehalte optreden, maar waar de gemiddelde chlorofylconcentratie over het zomerhalfjaar (apr-okt) met meer dan 5 µg/l wijzigt, wordt een significant effect van de voedselbeschikbaarheid op de bodemfauna verondersteld. 2.3.2 Effecten op bodemdieren

In de effectstudie voor [ES]2 is gekozen voor een statistische benadering, waarbij de verspreiding van bodemdieren is gekoppeld aan abiotische omstandigheden als zoutgehalte, stroomsnelheid en hoogteligging. Daarbij is ervoor gekozen om de kans op voorkomen(KoV) te gebruiken als maat voor de verspreiding, en als maat voor de effecten van de spui. Bij deze keuze speelt vooral de bruikbaarheid om gegevens uit vele bronnen te kunnen combineren een rol. De effectmaat komt tot stand door het verschil tussen de kans op voorkomen onder de huidige omstandigheden en bij aanleg van een nieuw spuimiddel op kaart uit te zetten. De verschilmaat is dus weergegeven als een verschuiving in procenten KoV. Onzekerheden in de veldgegevens

Er zijn gegevens beschikbaar over de verspreiding van bodemfauna uit een aantal verschillende bronnen. De werkwijze verschilt op een aantal punten sterk. De monstergrootte (aantal en grootte van de steken) verschilt, hetgeen een grote invloed kan hebben op bijvoorbeeld de berekende kans op voorkomen. Hoe groter de steek, hoe groter de kans dat soorten gevonden worden. Bij sommige bemonsteringen zijn soorten samengevoegd, zodat


14

onderscheid niet meer mogelijk is. Ook de eenheden waarin gerapporteerd is verschillen. In de meeste gevallen wordt gerapporteerd in aantallen per vierkante meter. Onzekerheden in de effectberekening

Bij een statistische benadering wordt de mate waarin de ‘voorspelde’ en de in het veld gemeten verspreiding overeenkomen, vaak uitgedrukt in een getal, bijvoorbeeld r2. r2 kan geïnterpreteerd worden als het percentage van de in de veldgegevens waargenomen variatie dat verklaard wordt door het statistische model. In het geval van deze studie liggen de r2 waarden tussen de 2 en 40%. Dit betekent dat 60 tot 98% van de in het veld waargenomen variatie verklaard wordt door andere factoren dan degenen die in het model zijn meegenomen. Dergelijke waarden betekenen niet dat het model onbruikbaar is. Het betekent wel dat een voorspelling van een kleine verandering als gevolg van een nieuw spuimiddel binnen de ruis van het model valt. Keuze grenswaarde

De bovenbeschreven onzekerheden leiden ertoe om voor de Kans op voorkomen een grenswaarde aan te houden van 20% verandering ten opzichte van de huidige situatie. Veranderingen beneden deze waarden worden toegeschreven aan ruis uit metingen en statistische afleiding. Tussen 20 en 80% is er spraken van effect, boven 80% van een sterk effect. In de praktijk blijken veranderingen van meer dan 50% KoV nauwelijks voor te komen. 2.3.3 Effecten op vissen

De in het beoordelingskader genoemde groep vissen bestaat uit 12 diadrome soorten, vier estuarien residente soorten, drie mariene seizoensgasten en een mariene soort. Voor deze soorten zijn literatuurgegevens met betrekking tot verspreiding, zouttolerantie, effecten van saliniteit en dieet gerelateerd aan de voorspelde veranderingen in de saliniteit en de bodemfauna. Hierbij is als voornaamste uitgangspunt genomen dat de grootste effecten van veranderingen in het zoutgehalte zijn te verwachten op zoutgevoelige pelagische soorten, terwijl veranderingen in de bodemfauna vooral effect zullen hebben op benthische en demersale soorten. Daarnaast wordt aangenomen dat veranderingen in beide factoren vooral estuarien residente soorten, marien juveniele soorten en mariene seizoensgasten zullen treffen, omdat deze het gebied van de spuipluim gedurende langere tijd gebruiken. Er is niet voldoende informatie beschikbaar om een statistische analyse te doen zoals bij de bodemfauna is uitgevoerd. Dit houdt in dat er in kwalitatieve termen uitspraken worden gedaan over de effecten op de visfauna. 2.3.4 Effecten op herstelkansen zeegras

Zout en stroomsnelheid zijn twee van de factoren die invloed hebben op de geschiktheid van een standplaats voor zeegras. De dynamiek van zeegras onder invloed van standplaatsfactoren is onderwerp van studie. Er is daarnaast niet voldoende informatie beschikbaar om een statistische analyse te doen zoals bij de bodemfauna is uitgevoerd. Daarom zal het effect van het nieuwe spuimiddel op de herstelkansen van zeegras bepaald worden middels expertoordeel. Dit houdt in dat er in kwalitatieve termen een uitspraak over de herstelkansen van zeegras zal worden gedaan. 2.3.5 Effecten op kwelders

De effecten op kwelders zijn eveneens bepaald via expertoordeel. Op basis van veranderingen van het zoutgehalte zijn in kwalitatieve termen uitspraken


15

gedaan over de effecten. Hierbij is een grens aangehouden van 15 ‰. Wanneer de jaargemiddelde zoutconcentratie lager wordt dan 15 ‰ dan zal de samenstelling van de kweldervegetatie veranderen.


16

3 Effecten op hydrodynamica en morfologie .............................................................................................

3.1 Inleiding

Om de effecten van een extra spuisluis op de ecologie te kunnen bepalen is het noodzakelijk inzicht te hebben in de effecten die optreden als gevolg van een verandering van de hydraulica en de morfologie en sedimentologie van het watersysteem. Deze effecten zijn onderzocht binnen de deelprojecten hydrodynamica en morfologie en staan beschreven in RIKZ, 2003a. Dit hoofdstuk geeft samenvattend een overzicht van de aanpak en de resultaten van deze deelprojecten. Het deelproject hydrodynamica geeft de effectvoorspelling voor de aspecten stroomsnelheid en saliniteit. Uit de resultaten kwam naar voren dat de stroomsnelheid alleen in de directe omgeving van de spuisluizen wordt beïnvloed. Dit aspect wordt om die reden in dit hoofdstuk verder niet besproken. De effecten op de saliniteit zijn veel grootschaliger en worden hier wel besproken. Het deelproject morfologie geeft de effectvoorspelling voor de aspecten hoogteligging (diepte) en sedimentsamenstelling. Uit de resultaten van de voorgaande fase 2 bleek dat de morfologische effecten zich zullen beperken tot de directe omgeving van de spuisluis in de vorm van een erosiekuil en een eventuele spuigeul. Door zogenaamde ''bedloads'' te voorspellen is deze conclusie tijdens fase 3 van de studie nogmaals bevestigd. Verder is in fase 3 de autonome ontwikkeling van de morfologie verder uitgewerkt. In dit hoofdstuk worden de bevindingen kort samengevat. 3.2 Aanpak hydrodynamica

De effecten van een extra spuimiddel op de hydraulica van de westelijke Waddenzee zijn modelmatig onderzocht. Voorafgaand aan fase drie van de deelstudie hydraulica is een betrouwbaarheids- en gevoeligheidsonderzoek uitgevoerd om de meest geschikte aanpak voor de effectbepaling vast te stellen (RIKZ 2003b). Leidend hierbij was de informatiebehoefte van het deelproject ecologie. Een belangrijke wens vanuit de ecologie was inzicht te verkrijgen in het verloop van het zoutgehalte gedurende een hydrologisch jaar voorafgaand aan (najaars)bemonsteringen van de bodemfauna. Extreme situaties zoals die optreden bij langdurige hoge afvoeren zijn tijdens de voorgaande fase onderzocht. Uit het betrouwbaarheids- en gevoeligheidsonderzoek kwam als meest geschikte aanpak naar voren om dieptegemiddelde jaarberekeningen uit te voeren op basis van actuele winden getijforcing. Er is gerekend op basis van een curvi-lineair modelgrid, met een maximale resolutie van celgrootte van ca. 200 m in de buurt van de spuilocaties. Met het model is de periode 1 januari t/m 1 oktober 1999 doorgerekend. De spuidebieten zijn overgenomen van het SOBEK toepassing Bekkenzwin (Vlag, 2002). De wens vanuit het deelproject ecologie om drie karakteristieke jaren (droog, gemiddeld en nat) door te rekenen bleek niet haalbaar gegeven het tijdpad en budget van de ES2effectenstudie.


17

Voor de effectbepaling zijn de volgende berekeningen uitgevoerd: MT01: de huidige situatie (1999), deze berekening geld als referentie voor de situtie in 2010, MT02: de situatie in 2010 na aanleg van het spuimiddel, MT03: de situatie in 2050 (de autonome ontwikkeling) en MT04: de situatie in 2050 na aanleg van het spuimiddel, MT05: de situatie in 2010 na aanleg van het spuimiddel, met ander beheer van de spuisluizen De scenario’s MT01 t/m MT04 zijn gebaseerd op het huidig gebruik van de spuisluizen. Deze is gericht op naleving van het peilbesluit voor het IJsselmeer, het Markermeer en de Randmeren (uit 1992) en het voorkomen van verzouting van het IJsselmeer nabij het drinkwaterinlaatpunt bij Andijk door altijd als eerste de spuimiddelen bij Den Oever in te zetten voor peilbeheersing. Deze laat zich als volgt samenvatten: eerst worden twee van de drie spuigroepen bij Den Oever geopend, daarna beide spuigroepen bij Kornwerderzand en mocht dit nog niet voldoende spuicapaciteit opleveren, dan wordt de laatste bij Den Oever geopend. De spuigroepen van het nieuwe spuimiddel (4 stuks) worden in berekening MT02 en MT04 als laatste bijgezet. Berekening MT05 is berekend op basis van een ander beheer van de spuimiddelen: eerst wordt de capaciteit van het nieuwe spuimiddel benut, vervolgens worden de spuisluizen bij Kornwerderzand ingezet en als laatste de spuisluizen bij Den Oever. De berekening voor de huidige situatie (MT01) is gecalibreerd op basis van MWTL-zoutmetingen en de resultaten van korte termijn 3D berekeningen (1 maand). Een extra controle op de resultaten is uitgevoerd door het berekende zoutsignaal te vergelijken met een continue reeks van zoutmetingen aan de noordkant van het Marsdiep. De berekening van de autonome ontwikkeling is gebaseerd op een klimaatontwikkeling als gevolg van het broeikaseffect volgens het gematigd temperatuurscenario van het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Op basis dit (model) scenario zal de zeespiegel in de periode tot 2050 22 cm stijgen voor gemiddelde laagwater en 28 cm voor gemiddelde hoogwater. Het debiet via de Afsluitdijk zal jaargemiddeld 4% toenemen. In de winter wordt een hogere afvoer en in de zomer een lagere afvoer verwacht. De verwachte zeespiegelstijging is in het hydrodynamisch model verwerkt door de randvoorwaarden voor de waterhoogte met 22 cm te verhogen. Het gecombineerde effect van zeespiegelstijging en veranderingen van het afvoerregime van de IJssel op de spuiafvoeren is voor alle scenario’s doorgerekend met het model Bekkenzwin, een toepassing van SOBEK (Vlag 2003). 3.3 Resultaten hydrodynamica 3.3.1 Spuiafvoeren

Met het model Bekkenzwin zijn de spuiafvoeren berekend en als invoer voor het hydrodynamisch model gebruikt. Volgens BekkenZwin is er in totaal over de periode januari-oktober ca. 12 miljard m3 water gespuid, waarvan 62 % via de spuisluizen van Den Oever (Figuur 3.1, Tabel 3.1). De autonome ontwikkeling laat zien dat het totale gespuide debiet over deze periode toeneemt met 0,5 miljard m3. Via Den Oever wordt ca. 0,4 miljard m3


18

minder gespuid omdat door de zeespiegelstijging de spuicapaciteit bij Den Oever sterker afneemt dan bij Kornwerderzand. Beide ontwikkelingen leiden ertoe dat bij Kornwerderzand bijna 1 miljard m3 meer wordt gespuid, een toename van bijna 20 % ten opzichte van de huidige situatie. Bij inzet van het nieuwe spuimiddel direct na aanleg wordt bij Den Oever iets minder dan de helft van het totaal afgevoerd (45%). De rest wordt bijna evenredig verdeeld over het oude spuicomplex bij Kornwerderzand en het nieuwe spuimiddel. In 2050 neemt het relatieve aandeel van Kornwerderzand en het nieuwe spuimiddel toe door de zeespiegelstijging. Er is dan sprake van een bijna evenredige verdeling van de totale afvoer over de drie spuimiddelen. Figuur 3.2 geeft het verloop van het totale daggemiddelde spuidebiet. De figuur laat zien dat met name in de eerste weken van maart er grote hoeveelheden water zijn gespuid. ................................... Tabel 3.1 Met Bekkenzwin berekende spuiafvoeren over de periode 1 januari 1999 tot 1 oktober 1999 in miljarden m3. Tussen haakjes staat de procentuele verdeling over de spuimiddelen ten opzichte van de totale afvoer vermeld.

Scenario MT01 Huidige situatie (1999) MT02 Direct na aanleg (1999) MT03 Autonome ontwikkeling (2050) MT04 Na aanleg in 2050 MT05 Na aanleg in 2010, ander spuibeheer

Den Oever

Kornwerderzand

7,4 (62 %)

4,6 (38 %)

5,3 (45 %)

3,1 (27 %)

7,0 (56 %)

5,5 (44 %)

4,3 (35 %)

3,6 (29 %)

1A

Totaal

12,0 (100 %)

3,3 (28 %)

11,8 (100 %)

12,5 (100 %)

4,4 (36 %)

12,2 (100 %)

3.3.2 Nauwkeurigheid van de berekende zoutgehaltes

In 5 MWTL meetpunten in de westelijke Waddenzee zijn de gemeten oppervlaktesaliniteiten vergeleken met de berekende verticaal gemiddelde waarden: Marsdiep, Vliestroom, Doove Balg West, Doove Balg Oost en Blauwe Slenk Oost (Figuur 3.3). Het gaat om 4 tot 16 metingen per locatie. De meetwaarde wordt hier gezien als een schatting van de werkelijk verticaal gemiddelde saliniteitswaarde maar kan daar 1-2 ‰ onder zitten. De meeste meetwaarden vallen binnen de range van waarden, die door het model binnen een meetdag zijn berekend. De getijvariatie schommelt tussen de 2 en 5 ‰. Figuur 3.4 geeft voor drie van de vijf stations, Marsdiep Noord, Doove Balg West en Doove Balg Oost een vergelijking tussen het berekende zoutsignaal en de MWTL-metingen. Van 8 januari tot 17 mei 1999 zijn met een meetboei aan de noordkant van het Marsdiep continue-metingen verricht van de saliniteit aan het oppervlak. Deze zijn vergeleken met de resultaten van de 2D hydrodynamische berekening voor dezelfde periode. Gedurende 60% van de tijd wijkt het model minder dan 2 ‰ af van de meting. Gedurende 20% van de tijd wijkt het model 3-4 ‰ naar boven af.


19

In de rapportage van het deelproject hydrodynamica wordt mede op basis van bovenstaande observaties geconcludeerd dat de geconstateerde verschillen van de 2D modelresultaten met de in 1999 gemeten waterstanden en saliniteiten in het overgrote deel van het modelgebied zo klein zijn dat ze geen niet-lineaire fouten in de effectberekening introduceren. Ze hebben daarom slechts een geringe invloed op de nauwkeurigheid van de berekening van de gemiddelde effecten van de doorgerekende scenario's. De fout in de periodegemiddelde effectvoorspelling van de saliniteiten rond de spuipunten wordt geschat op 1,2 ‰ en op grotere afstand op 0-0,7 ‰. Vanuit het deelproject ecologie is aangegeven dat in de modelberekeningen voor de huidige situatie een afwijking van enkele promille’s kan worden toegestaan voor de jaargemiddelde (jan-okt) situatie. In overeenstemming met deze eis wordt in RIKZ, 2003a geconcludeerd dat de momentane saliniteiten gemiddeld niet meer dan 2 ppt afwijken. 3.3.3 Resultaten van de scenarioberekeningen

MT01, de referentieberekening (2010) Figuur 3.4 geeft het berekende verloop van het zoutgehalte voor het Marsdiep, de Doove Balg West en de Doove Balg Oost in 1999. De figuur illustreert duidelijk het effect van de hoge afvoeren in het voorjaar resulterend in een verlaging van het zoutgehalte. Vanaf mei wordt er minder water gespuid, waardoor het water geleidelijk verzout. De effecten van de spui van zoet water zijn uiteraard het meest prominent in de buurt van de spuisluizen (Doove Balg Oost). Hier is ook duidelijk te zien hoe het water kortdurend verzoet raakt door incidentele lozingen gedurende de zomer. Wat verder van de spuisluizen af neemt de saliniteit van het water snel toe. Fig 3.5 geeft een ruimtelijk beeld van het gemiddelde zoutgehalte. Het beïnvloedingsgebied rond de spuipunten is duidelijk te herkennen. MT03, de autonome ontwikkeling (2050) Fig 3.6 geeft de autonome ontwikkeling van het zoutgehalte voor het Marsdiep, de Doove Balg West en de Doove Balg Oost. De figuur illustreert dat het geulsysteem Doove Balg - Texelstroom - Marsdiep iets zouter wordt, maximaal 2 ‰. Deze waarneming wordt bevestigd door figuur 3.7 waarin de verandering van het gemiddelde zoutgehalte staat aangegeven. Ten noordoosten van het spuimiddel bij Kornwerderzand verzoet het water enigzins. MT02, effect van een extra spuimiddel na aanleg (2010) Figuur 3.8 toont het effect van een extra spuimiddel direct na aanleg op het verloop van het zoutgehalte. In het Marsdiep neemt het zoutgehalte 1-2 ‰ toe tijdens de eerste helft van de doorgerekende periode. Ter hoogte van Doove Balg West neemt het zoutgehalte iets meer toe: 2-3 ppt. De grootste effecten treden op bij station Doove Balg Oost. Hier worden nu incidenteel sterk verlaagde zoutgehaltes bereikt met daggemiddelde waarden van minder dan 10 ‰. Figuur 3.9 geeft het ruimtelijke beeld: het gebied ten noorden en noordoosten van Kornwerderzand verzoet en het gebied rondom Den Oever verzout. MT04, effect van een extra spuimiddel in 2050 Figuur 3.10 toont het effect van een extra spuimiddel op het verloop van het zoutgehalte in 2050. Figuur 3.11 geeft de verandering van het gemiddelde zoutgehalte. Vergelijking van Fig 3.10 en 3.11 met figuur 3.8 en 3.9 leert dat in 2050 de effecten iets sterker zijn omdat de zowel de autonome ontwikkeling als de effecten van het spuimiddel zelf leiden tot verzouting bij Den Oever en verzoeting bij Kornwerderzand.


20

MT05, effect van een extra spuimiddel in 2010 bij gewijzigd spuibeheer Figuur 3.12 toont het effect van een extra spuimiddel direct na aanleg op het verloop van het zoutgehalte. Ter hoogte van de stations Marsdiep Noord en Doove Balg West neemt het zoutgehalte sterker toe in vergelijking tot scenario MT02. Bij scenario MT05 treedt een grotere verlaging van het zoutgehalte op bij station Doove Balg Oost tijdens de zomer. Figuur 3.13 geeft het ruimtelijke beeld: het gebied ten noorden en noord-oosten van Kornwerderzand verzoet sterker in vergelijking tot scenario MT02 en het gebied rondom Den Oever verzout sterker in vergelijking tot scenario MT02. 3.4 Aanpak morfologie

Autonome ontwikkeling Op grond van de historische morfologische ontwikkeling van de westelijke Waddenzee op diverse tijd- en ruimteschalen wordt in (Oost, 2003) een voorspelling gegeven van de morfologische ontwikkelingen voor de komende 50 jaar bij verder uitblijven van nieuwe menselijke ingrepen. Effecten van een extra spuimiddel Op basis van de snelheidsvelden berekend met het hydrodynamisch model zijn zogenaamde 'bedloads' vastgesteld. Een 'bedload' geeft een indicatie van de zandtransportcapaciteit. Op deze wijze kan worden ingeschat waar een initiële morfologische reactie zal optreden als gevolg van het extra spuimiddel. De resultaten staan gerapporteerd in (RIKZ, 2003a). 3.5 Resultaten morfologie 3.5.1 Autonome ontwikkeling

Wantijen De geleidelijke verschuiving van de wantijen zoals geconstateerd na de aanleg van de Afsluitdijk, zal waarschijnlijk voorlopig doorgaan. Dit houdt in dat het getijdevolume van het Marsdiep, het Eierlandse Gat en mogelijk ook het Vlie geleidelijk verder zal vergroten. Plaathoogte ten opzichte van het waterniveau Op grond van de vrij late vorming van de westelijke Waddenzee en het daarbij wegslaan van grote hoeveelheden veengebied, resulterende in een verdieping met vele decimeters, wordt er van uitgegaan dat dit gebied nog niet geheel haar evenwichtsdiepte bereikt heeft t.o.v. zeeniveau. Hierdoor zullen de subgetijdeplaten gemiddeld genomen zeer geleidelijk blijven verondiepen. Sinds 1880 is de gemiddelde zeespiegelstijgingssnelheid in de Waddenzee zo’n 17-18 cm/eeuw. De plaathoogte van de intergetijdeplaten in de kombergingsgebieden heeft tot nu toe de zeespiegelstijging gevolgd door netto-sedimentatie op de platen. Theoretische berekeningen geven aan dat de platen een zeespiegelstijging kunnen volgen tot een snelheid van 30 cm per eeuw voor grote kombergingsgebieden, zoals het Marsdiep en het Vlie en 60 cm/eeuw voor kleine kombergingsgebieden zoals het Eierlandsche Gat. Wordt, conform het gematigde temperatuurscenario van het IPCC, het verwachtingsscenario van 60 cm zeespiegelstijging per eeuw gehanteerd dan zal de -niet-lineaire- stijging resulteren in een zeespiegelstijging van 22 cm (GLW) tot 28 cm (GHW) in 2050. Uitgaande van de kritische grens van 30 cm/eeuw compensatie door netto-sedimentatie voor grote kombergingsgebieden, zal er 15 cm zeespiegelstijging gecompenseerd kunnen


21

worden tot 2050. Hiermee komt het gebied 7 cm lager te liggen t.o.v. GLW. Deze verdieping zal echter niet overal optreden. Voor het Vlie en het Zeegat van Texel kan de compensatie hoger uitpakken en de compensatie zal hoogstwaarschijnlijk totaal zijn voor het Eierlandse Gat (nog compensatie bij 60 cm/eeuw), het Balgzandgebied en Richel (cf. Hofstede, 1999). Alles in overweging nemende wordt verwacht dat bij het gemiddelde temperatuurscenario van het IPCC een plaathoogteverlaging t.o.v. zeeniveau van 0 tot 7 cm kan plaatsvinden tot 2050. Een minder waarschijnlijk, maar niet geheel uit te sluiten scenario is dat er nauwelijks compensatie zal optreden, waardoor het gehele gebied circa 20 centimeter lager komt te liggen t.o.v. de zeespiegel. Een dergelijke scenario is tevens maatgevend voor het hoge temperatuurscenario van het IPCC wat leidt tot een zeespiegelstijging van 85 cm per eeuw. Sedimentsamenstelling De morfologische studie voorspelt zeer geringe veranderingen van de korrelgrootteverdeling in de westelijke Waddenzee. 3.5.2 Effecten van een extra spuisluis

De resultaten van fase 3 bevestigen de conclusies van de voorgaande fase 2 van het onderzoek: het grootste morfologische effect door de extra spuisluis is een erosiekuil en een eventuele spuigeul. Verder van de spuisluis af zijn de effecten verwaarloosbaar klein.


22

4 Effecten op fytoplankton .............................................................................................

4.1 Inleiding

Met het spuiwater worden grote hoeveelheden nutriënten, zoetwaterplankton en detritus (dood organisch materiaal) aangevoerd naar de westelijke Waddenzee. Daarnaast worden met de getijdestromen nutriënten, plankton en detritus via het Marsdiep en de Vliestroom aangevoerd vanuit de Noordzee. Het gespuide zoetwaterplankton sterft vrijwel ogenblikkelijk af en gaat over in vers, voedzaam organisch materiaal. Dit organisch materiaal levert lokaal een bijdrage aan de voedselvoorziening van de bodemfauna in de westelijke Waddenzee. Het wordt aan de waterkolom onttrokken door organismen zoals de mossel en de kokkel die het bovenstaande water filtreren en het bezinkt op rustiger locaties waar het wordt benut door organismen die sediment innemen en het daarin aanwezige voedsel eruit opnemen zoals bijvoorbeeld wadpieren. De bodemfauna is voor zijn voedselvoorziening niet alleen afhankelijk van de aanvoer via de zeegaten en de spuisluizen, maar benut ook afhankelijk van de productie van organisch materiaal in het bekken zelf. Hierbij worden nutriënten benut voor groei van het microfytobenthos (algen op de platen) en het fytoplankton (algen zwevend in het water). De winterconcentraties van de nutriënten zijn negatief gecorreleerd met de saliniteit omdat met het zoete spuiwater veel nutriënten worden aangevoerd. Deze worden door de algen slechts beperkt opgenomen omdat de groei in de winter laag is. Deze nutriënten komen dan ook grotendeels in het kustwater terecht. De nutriënten die in de loop van het voorjaar en de zomer worden gespuid, worden, afhankelijk van de temperatuur en de hoeveelheid beschikbaar licht, vastgelegd in algenbiomassa (primaire productie). Wijzigingen in saliniteitspatronen door de aanleg van een extra spuisluis zal leiden tot wijzigingen van de nutriëntconcentraties en mogelijkerwijs, wanneer het aanbod van nutriënten de groei van het fytoplankton beperkt, tot wijzigingen van de primaire productie. 4.2 Aanpak

Om te onderzoeken in hoeverre het voedselaanbod zal wijzigen als gevolg van de aanleg van een extra spuimiddel is een toepassing van het Generiek Estuarium Model (GEM) voor de westelijke Waddenzee opgezet (WL, 2003). De berekening voor de huidige situatie is gebaseerd op gegevens van het jaar 1998 omdat van dat jaar de meeste invoergegevens beschikbaar waren. De transportmodellering is gebaseerd op de TRIWAQ berekeningsresultaten uit de deelstudie hydraulica en staat beschreven in RIKZ (2003). De randvoorwaarden zijn afgeleid uit een GEM berekening op het Noordzeerooster met het Flyland instrumentarium (MARE 2002a). Voor de beschrijving van het lichtklimaat is gebaseerd op de resultaten van het Flyland slibmodel (MARE 2002b). De meteorologische forcing (instraling, temperatuur, windrichting en snelheid) is gebaseerd op metingen van het KNMI en temperatuurmetingen uit het MWTL meetprogramma van Rijkswaterstaat. Om een zo nauwkeurig mogelijk schatting te verkrijgen van de aanvoer van nutriënten en organische stof vanuit het IJsselmeer is deze gebaseerd op


23

resultaten van de DBS-IJsselmeer toepassing. DBS is een sterk met GEM vergelijkbaar stofstroommodel, operationeel voor het IJsselmeer (WL 1997). GEM is vervolgens gecalibreeerd op basis van metingen uit het MWTLmeetprogramma van Rijkswaterstaat. De berekeningen met GEM hebben plaatsgevonden gedurende Fase 2 van de [ES]2-Afsluitdijk effectenstudie. Daarom is bij de berekeningen nog sprake van een referentiesituatie in 2008. Deze is echter vergelijkbaar met de ‘huidige situatie’ waar in de overige hoofdstukken sprake van is. 4.3 Resultaten

De effecten van een extra spuimiddel op de ruimtelijke verdeling van het chlorofyl gehalte (zomergemiddelde) direct na aanleg (MT02) staan weergegeven in Fig. 4.1. De met het model berekende chlorofylconcentratie kan worden beschouwd als een maat voor voedselbeschikbaar van fytoplankton voor de bodemfauna. De effecten beperken zich tot de directe omgeving van de spuimiddelen. De grootste effecten bij Den Oever treden op in het oosten van het Balgzand waar de chlorofylconcentraties dalen en bij Kornwerderzand ten noordoosten van het nieuwe spuimiddel, boven de Doove Balg en direct voor de Friese kust, waar de chlorofylconcentraties enigszins stijgen. Het effect in de omgeving van Kornwerderzand is kleiner dan bij Den Oever, maar spreidt zich uit over een groter gebied. Alleen in direct ten noorden van de Breehorn neemt de zomergemiddelde concentratie met meer dan 5 mg/l af. Gegeven deze beperkte effecten voor scenario MT02 is besloten de overige scenario’s niet door te rekenen. 4.4 Conclusies

De effecten zijn klein. Op de Breehorn bij Den Oever zou de bodemfaunagemeenschap enigszins kunnen verarmen doordat er minder voedsel beschikbaar is. Dit effect wordt op andere locaties gecompenseerd. De autonome ontwikkeling is niet doorgerekend. Het beleid richt zich op het verder terugdringen van de vermesting van het water. Dit kan inhouden dat de fytoplanktonbiomassa in 2050 lager zal zijn. De effecten van een extra spuimiddel in 2050 zijn naar verwaching sterk vergelijkbaar met de berekende effecten voor 2010. Verwacht wordt dat scenario MT05 zal leiden tot veel grotere verschuivingen. ................................... Figuur 4.1 Zomergemiddelde chlorofylconcentratie voor het referentiejaar 2008 en locatiealternatief 1A. Linksboven: absolute waarde voor de referentie Rechtsboven: absolute waarde voor alternatief 1A Linksonder: Absolute verschil 1A minus referentie Rechtsonder Procentueel verschil 1A minus referentie.


24

5 Effecten op bodemfauna .............................................................................................

5.1 Inleiding

Bij de effectenstudie is een belangrijke rol weggelegd voor de effecten op de bodemfauna van de westelijke Waddenzee. De bodemdieren zijn immers sterk blootgesteld aan een veranderend zoutgehalte, stroomsnelheid of bodemsamenstelling. Daarnaast zijn vogels en vissen afhankelijk van de dichtheid en soortensamenstelling van de bodemfauna. Het voorkomen en de verspreiding van bodemdieren in de westelijke Waddenzee is beschreven met behulp van responscurves. Een responscurve geeft een wiskundig verband tussen een bepaald kenmerk van een soort (voorkomen, dichtheid) en combinaties van habitatkarakteristieken. Een eerdere studie voor de Westerschelde heeft laten zien dat de habitatkarakteristieken zoutgehalte, hoogteligging, stroomsnelheid en substraat het voorkomen van bodemdieren (mede) bepalen (Ysebaert & Meire 1999). Vooral de respons op het zoutgehalte is van belang voor de effectenstudie, omdat deze variabele rechtstreeks zal worden beïnvloed door het nieuwe spuimiddel. In de literatuur zijn gegevens over responscurves van mariene bodemfauna schaars. In een eerdere oriënterende fase van de effectenstudie is voor een aantal soorten een literatuuronderzoek gedaan (Aerts, 2002) en zijn grenswaarden gevonden waarbinnen een soort voorkomt. Toepassing van de responscurves van de Westerschelde (Ysebaert & Meire, 1999) voor de westelijke Wadenzee gaf onbevredigende resultaten. Daarom is besloten de responscurves af te leiden uit lokale monitoringsgegevens van de westelijke Waddenzee. De responscurves zijn gebruikt om verspreidingskaarten van de bodemfauna in de westelijke Waddenzee te maken voor verschillende scenario’s. De verspreidingskaarten zijn mede gebaseerd op de resultaten van het hydrodynamisch rekenmodel en de resultaten van de morfologische studie (zie hoofdstuk 3). De habitatmodellen zijn ontwikkeld op basis van twee verzamelingen van bodemfaunabemonsteringen. De eerste set betreft monsters die geanalyseerd zijn op de volledige soortensamenstelling. Het onderzoek gebaseerd op deze monsters wordt in de navolgende paragrafen beschreven. De tweede set betreft een specifieke bemonstering voor commerciële schelpdieren van het RIVO (mossel, kokkel en nonnetje). Het onderzoek naar responscurves voor deze schelpdieren is uitgevoerd door het RIVO en staat gerapporteerd in Bult et al., 2003. Een samenvatting van de resultaten van dit onderzoek en de verwachte effecten op deze soorten wordt apart besproken in paragraaf 5.6. 5.2 Materiaal en methode 5.2.1 Aanpak

In de westelijke Waddenzee is op verschillende locaties de soortensamenstelling van bodemdieren bemonsterd. Voor de soorten die het meest algemeen voorkwamen is het voorkomen per monsterpunt (komt in een monster wel of niet voor) en de dichtheid (aantal per m2) vastgesteld. Voor alle bemonsterde locaties zijn bijbehorende abiotische variabelen verzameld uit bestaande gegevens (diepte, mediane korrelgrootte) of berekend met behulp van het


25

hydrodynamisch model (zoutgehalte, stroomsnelheid). De keuze van de parameters wordt besproken in paragraaf 5.2.3. Op basis van de abiotische gegevens zijn voor 12 in de westelijke Waddenzee veel voorkomende soorten responscurves afgeleid die het voorkomen van een soort beschrijven. De kans op voorkomen van een bepaalde soort is berekend met een logistische regressie en de dichtheid (aantal per m2) is berekend met een poisson regressie. De nauwkeurigheid van de responscurves is geëvalueerd op basis van statistische parameters, door een vergelijking van resultaten uit verschillende gegevenssets en door expert-judgement. De responscurves zijn vervolgens gebruikt om verspreidingskaarten van de bodemfauna in de westelijke Waddenzee te maken voor de verschillende scenario’s om het effect van het extra spuimiddel in beeld te brengen. Figuur 5.1 geeft een schematische weergave van de werkzaamheden. 5.2.2 Biotische gegevens

De gegevens van de bodemfauna zijn afkomstig uit vijf verschillende datasets. en betreffen alle een volledige bemonstering van de bodemfauna: 1.

2.

3.

4. 5.

Alterra heeft de litorale platen van de westelijke Waddenzee en het Balgzand bemonsterd volgens een regelmatig grid met een afstanden variërend van 500 tot 1000 m, Het NIOZ bemonstert jaarlijks in de westelijke Waddenzee in opdracht van RWS drie raaien op het Balgzand en drie sublitorale raaien in de buurt van de Afsluitdijk (Dekker & De Bruin, 2001), Aquasense heeft in het kader van het project [ES]2-Afsluitdijk op vier locaties op verschillende afstand van de huidige spuisluizen de bodemfauna bemonsterd (Aquasense, 2002), Het RIKZ heeft 4 raaien op de Breehorn bemonsterd (Kleef & Tydeman, 2001). In 1998 zijn in de buurt van Kornwerderzand bodemmonsters verzameld door het RIKZ in het kader van een vergunningaanvraag voor het storten van baggerspecie. Deze monsters zijn uit het sublitoraal (Essink et al., 1999).

De bemonsteringen nummer 1 tot en met 4 zijn uitgevoerd tijdens de zomer of het najaar. Bemonstering 5 is in het voorjaar uitgevoerd. In tabel 5.1 staat het aantal monsterpunten van de datasets. ................................... Tabel 5.1 Beschikbare monsters bodemfauna.

Jaar door Alterra Aquasense RIKZ Breehorn RIKZ bagger NIOZ TOTAAL

1998

1999

2000

2001

Totaal

383

319

50

64 70 15

75 394

50

149

816 70 15 123 75 1099

123 506

In figuur 5.2 staan de monsterlocaties weergegeven. De monsterpunten zijn niet gelijkmatig verdeeld over de Waddenzee. Met name het gebied ten noorden van de spuisluizen bij Den Oever heeft weinig monsterpunten. In paragraaf 5.2.4 zal de representativiteit van de datapunten voor de gehele westelijke Waddenzee nader worden besproken.


26

De responsanalyse is uitgevoerd voor 12 soorten en twee soortgroepen (zie tabel 5.2). De dataset van Alterra heeft tijdens de bemonstering twee groepen (Gammarus/ Corophium/ Bathyporeia en Capitella/Heteromastus) niet op soort gedetermineerd, omdat dit niet van belang was voor de vertaling naar de verspreiding van wadvogels. De betreffende soorten zijn daarom in deze analyse als twee soortgroepen geanalyseerd. Tien soorten zijn geselecteerd op basis van hun mate van voorkomen in de bodemfaunamonsters. Lanice conchilega en Ensis americanus zijn specifiek toegevoegd op verzoek van Alterra (dr. C. Smit). Alterra heeft de effecten op de bodemfauna doorvertaald naar effecten op vogels (Ref xxx). ................................... Tabel 5.2 Overzicht van de verschillende soorten en soortcombinaties, waarvoor responscurves zijn berekend.

Soort (Latijnse naam) Arenicola marina Capitella/Heteromastus Cerastoderma edule Ensis americanus Eteone longa Gammarus/Corophium/Bathyporeia Hydrobia ulvae Lanice conchilega Macoma balthica Marenzelleria cf. wireni Mya arenaria Nephtys hombergii Nereis diversicolor Scoloplos armiger

Soort (Nederlandse naam) Zeepier Draadwormen Kokkel Amerikaanse zwaardschede Eteone "kleine kreeftachtigen" Wadslakje Schelpkokerworm Nonnetje Groene zager Strandgaper Zandzager Veelkleurige zager Wapenworm

In het voorlopig beoordelingskader ES2-Afsluitdijk (Vis et al., 2001) worden de soorten mossel (Mytilus edulis), kokkel (Cerastoderma edule), garnaal (Crangon crangon), aasgarnaal (Praunus flexuosus), wadpier (Arenicola marina) en groene zager (Marenzelleria cf. wireni) genoemd. De soorten mossel, garnaal en aasgarnaal komen niet of nauwelijks in de gegevensset voor. Voor de mossel is dit te verklaren omdat de verspreiding van mosselen zeer heterogeen is. Het bemonsteren van garnaal en aasgarnaal vereist een andere bemonsteringsmethode vanwege de mobiliteit van deze dieren. 5.2.3 Abiotische gegevens

Het voorkomen van bodemdieren is gemodelleerd op basis van abiotische gegevens. De gegevens moesten aan de volgende voorwaarden voldoen: • • • •

de gegevens zijn relevant voor het voorkomen van bodemdieren, de gegevens zijn ruimtelijk variabel, de gegevens kunnen veranderen in de verschillende scenario's, de gegevens zijn niet sterk gecorreleerd.

Op basis van deze voorwaarden zijn de volgende verklarende variabelen gekozen: • • • •

het jaargemiddeld zoutgehalte, de maximale stroomsnelheid, de hoogteligging en de mediane korrelgrootte.


27

Alhoewel er meer variabelen denkbaar zijn zoasl droogvalduur, is er voor gekozen om niet meer verklarende variabelen te gebruiken omdat deze vaak nauw gecorreleerd zijn met bovenstaande variabelen. Dit maakt een statistisch onderscheid moeilijk en maakt de interpretatie van de resultaten nodeloos ingewikkeld. De variabelen worden navolgend besproken. Zout In natuurlijke estuaria komen veel soorten bodemdieren in een beperkt deel van de zoutgradiënt voor. Niet alleen het gemiddelde zoutgehalte, maar ook schommelingen in zoutgehalte spelen daarbij een rol. De gevoeligheid van een soort voor (schommelingen van) het zoutgehalte wordt bepaald door fysiologische aanpassingen en de mogelijkheid om zich af te schermen van het omgevingswater (zoals bij schelpdieren, die de schelp waterdicht kunnen sluiten of bodemdieren, die dieper in de bodem gaan zitten). De situatie in de westelijke Waddenzee is uniek. De Afsluitdijk vormt een scherpe onnatuurlijke overgang tussen een zoet en een zout milieu. Op het moment van spuien, bij laag water, komt er een grote stroom zoet water in de Waddenzee, dat zich met het zoute water mengt en zorgt voor een gradiënt in de gehele Waddenzee. Bij hoog water wordt er geen zoet water gespuid en komt er zout water vanaf de Noordzee de Waddenzee binnen. Dicht bij de spuisluizen zijn de schommelingen in zoutgehalte hoog en frequent, verder van de spuisluizen zijn de schommelingen veel minder. Dicht bij de spuisluizen kan stratificatie optreden, waarbij het zoete water langs de bovenste waterlagen wegstroomt en op de bodem een zouter klimaat heerst. Het is in de meeste gevallen onduidelijk of het voorkomen van de bodemfauna gereguleerd wordt door korte uitschieters in zoutgehalte of dat de soorten pas na langdurige blootstelling in hun voorkomen worden beïnvloed. Bovendien kan de gevoeligheid van bodemdieren voor het zoutgehalte ook variëren door het jaar heen, afhankelijk van hun levensfase of metabole activiteit. Het jaargemiddeld zoutgehalte, dat gebruikt wordt in de modellen, is een ruimtelijke index voor al deze variatie. Een locatie met een laag jaargemiddeld zoutgehalte heeft in de westelijke Waddenzee ook de grootste variatie in zoutgehalte (figuur 5.3a). Een locatie met een laag jaargemiddeld zoutgehalte heeft ook de laagste minimum en maximum waarde in zoutgehalte (figuur 5.3b). Ook zal op een locatie met een laag jaargemiddeld zoutgehalte eerder stratificatie optreden waardoor er een verschil ontstaat in zoutgehalte aan de bodem en in de bovenste waterlaag. Omdat het hydrodynamisch model is gecalibreerd op basis van gegevens van de westelijke Waddenzee, zijn schommelingen in het zoutgehalte in ruimte en tijd verdisconteerd in het jaargemiddeld zoutgehalte. Bij het vergelijken van de gevonden zoutrespons met resultaten van andere locaties of uit experimenten, moet er wel rekening gehouden worden met het feit dat het jaargemiddeld zoutgehalte sterk gecorreleerd is met variatie in zoutgehalte, die in veel gevallen een grote rol zal spelen als sturende factor voor het voorkomen van soorten bodemfauna. Het zoutgehalte in de Waddenzee varieert tussen natte en droge jaren. Het is daarbij sterk afhankelijk van het spuidebiet over de Afsluitdijk. Voor de jaren 1976 tot en met 1996 zijn 2-dimensionale modelberekeningen uitgevoerd door WL|Delft Hydraulics (Van Beek, 2001). De resultaten staan beschreven in het fase 2 rapport van de effectenstudie (ref fase 2 xxx). Figuur 5.4 laat de


28

correlatie zien tussen het spuidebiet en het jaargemiddelde zoutgehalte uit deze modelberekeningen op een locatie vlakbij de sluizen van Kornwerderzand. Op basis van deze regressie en de spuidebieten over de jaren 1998-2001 worden geen grote verschillen verwacht tussen de jaren waarin bodemfauna gegevens beschikbaar zijn. Daarom is volstaan met het doorrekenen van 1999 als modeljaar voor de gehele periode 1998-2001. De resultaten van de hydrodynamische berekening en de betrouwbaarheid en de nauwkeurigheid van het model staan beschreven in hoofdstuk 3. Stroomsnelheden Waterstromingen zijn van groot belang voor bodemdieren. Voor vastzittende of stilzittende dieren die afhankelijk zijn van voedsel dat in de waterkolom aanwezig is, bepaalt de stroming de hoeveelheid voedsel die aangevoerd wordt. Anderzijds kan sterke stroming ook het voorkomen van bodemdieren belemmeren. Het hydrodynamische model berekent ook stroomsnelheden. Voor de modelberekening is gekozen voor de maximale stroomsnelheid die is opgetreden op een bepaalde locatie. Figuur 5.5 geeft een ruimtelijke weergave van de maximale stroomsnelheden. Overige abiotiek In een systeem waar getijdendynamiek een belangrijke rol speelt en de waterstanden sterk variëren, is de hoogteligging een belangrijke ecologische factor. Voor het litoraal bepaalt de hoogteligging de droogvalduur en daarmee voor de bodemfauna de totale duur van voedsel verwerven en aan predatie blootgesteld zijn. In het litoraal zijn hoogteligging en droogvalduur gecorreleerd. Daarom is slechts voor één van beide variabelen gekozen in de modellen. De hoogteligging is daarmee in het litoraal ook een index voor de droogvalduur. Sedimentkarakteristieken spelen ook een grote rol bij de verspreiding van bodemfauna, met duidelijke specialisten van zandige en slikkige gebieden. Twee variabelen worden veelvuldig gebruikt voor de karakterisering van het sediment: de mediane korrelgrootte en het slibgehalte. Ook deze variabelen hebben een duidelijk verband. Er is voor gekozen te werken met een kaart van de mediane korrelgrootte. De hoogteligging en de mediane korrelgrootte waren beschikbaar als GISbasiskaarten. De dieptekaart (versie 2000, figuur 5.2) is de meest recente kaart, samengesteld op basis van lodingsgegevens. De Waddenzee wordt gelood volgens een zevenjaarlijks schema. De gegevens voor de dieptekaart beslaan de periode 1994-2000. De kaart met de mediane korrelgrootteverdeling (figuur 5.6) is samengesteld aan de hand van Geosea-bemonsteringen uit de periode 1989-1997. Deze zijn geïnterpoleerd zijn om een vlakdekkend geheel te krijgen. Op basis van deze kaarten is voor alle biotische monsterpunten de bijbehorende abiotiek vastgesteld. Voorafgaand aan de analyse zijn de waarden voor de hoogteligging getransformeerd. Om er voor te zorgen dat alle waarden positief zijn is de hoogte uitgedrukt als 1-[hoogte t.o.v. NAP]. 5.2.4 Statistische analyse

Op basis van de abiotische factoren is het voorkomen van een bepaalde soort gemodelleerd. Het voorkomen kan worden uitgedrukt in drie verschillende variabelen:


29

• • •

de kans op voorkomen (KoV) de dichtheid (aantal per m2) de biomassa (g asvrij drooggewicht/m2)

Bij deze studie is alleen de kans op voorkomen en de dichtheid gemodelleerd. De kans op voorkomen is een helder gedefinieerde maat, die weinig gevoelig is voor variatie in bemonsteringsmethode. Voor de variabelen zijn reeds responscurves berekend voor de bodemfauna van de Westerschelde (Ysebaert & Meire, 1999). Zowel de kans op voorkomen als de dichtheid zijn berekend met behulp van regressiemodellen die de afhankelijke parameter berekenen op basis van de abiotische factoren. Voor de kans op voorkomen betreft het een binaire logistische regressie, voor de dichtheid een poisson regressie. Een binaire logistische regressie berekent op basis van uitkomsten die de waarde 0 of 1 hebben een getal tussen de 0 en de 1, dat aangeeft hoe groot de kans is, dat een soort aanwezig is. Een poisson regressie berekent een eindwaarde onder de aanname dat de meetwaarden volgens een poissonverdeling verdeeld zijn. Een poissonverdeling is kenmerkend voor tellingen, waarbij veel nulwaarden kunnen optreden, negatieve getallen onmogelijk zijn, en de maximale waarde verder van de gemiddelde waarde verwijderd is dan de minimale waarde. De wiskundige achtergrond van beide modellen verschilt sterk, evenals de programmatuur die gebruikt is. Voor de binaire logistische modellen is gebruik gemaakt van SPSS (SPSS for Windows version 11.0, SPSS inc.). Voor de poisson regressie is gebruik gemaakt van GLIM (Crawley 1993). De gebruikte statistische analyses zijn multipele regressies. In deze modellen draaien de waarden van de vier abiotische milieufactoren en hun kwadraten mee, zonder interacties. Daardoor kan de respons van een bepaalde soort een constante, een stijgende of een dalende trend vertonen naast een verloop volgens een optimum curve. Een tweetoppig verband of een interactie waarbij bijvoorbeeld de zoutrespons afhangt van de diepte behoren door deze keuze niet tot de mogelijkheden. Voor de logistische regressie geldt de volgende basisvergelijking:

kans op voorkomen : P =

z 1+ z

waarbij:

z = e a + b⋅ zout + c⋅ zout

2

+ d ⋅diepte + e⋅diepte 2 + f ⋅ stroom + g ⋅ stroom 2 + h⋅korrel + i ⋅korrel 2

Voor een poisson regressie geldt als basisvergelijking:

dichtheid = e a + b⋅ zout + c⋅ zout

2

+ d ⋅diepte + e⋅diepte 2 + f ⋅ stroom + g ⋅ stroom 2 + h⋅korrel + i ⋅korrel 2

De afkortingen zout, diepte, stroom en korrel staan voor de waarde van abiotische variabelen op een bepaalde locatie: zout: diepte: stroom: korrel:


jaargemiddeld zoutgehalte (g/l), getransformeerde waarde voor de hoogteligging: diepte = ( 1- [hoogte t.o.v. NAP in meters] ), maximale stroomsnelheid (m/s), mediane korrelgrootte (µm).

30

De letters a t/m i staan voor coëfficiënten die in de regressieberekening zijn geschat. De gegevensset is verdeeld in een litoraal en een sublitoraal deel, waarbij de grens tussen het litoraal en sublitoraal gekozen is op -0.85 m t.o.v. NAP. De sturende werking van de abiotische factoren op droogvallende platen werd door verschillende experts structureel anders ingeschat dan de werking van deze factoren in het sublitoraal. Omdat in de gevolgde methode geen interactie tussen hoogteligging en de overige factoren werd berekend zouden deze verschillen anders niet worden herkend. Een verdeling van de dataset in twee delen geeft ook de mogelijkheid om de responscurve t.o.v. zout te vergelijken in twee min of meer onafhankelijke delen van de gehele gegevensset. Indien twee verschillende datasets een vergelijkbare zoutrespons opleveren, versterkt dit de conclusie over de juistheid van de responscurve. De responscurve t.o.v. zout wordt als de belangrijkste responscurve gezien omdat het zoutgehalte de parameter is, die het sterkt varieert in de verschillende scenario's. Er is gekozen voor een standaardisatie van de modellen door steeds dezelfde vier abiotische factoren met hun kwadraten mee te draaien. In een backward procedure werden verklarende variabelen, waarvoor de significantie laag was (P groter dan 0.1) uit het model verwijderd. De significantie van de verschillende relaties is geen betrouwbare maat voor de juistheid van die relatie. Doordat de monsterpunten niet random verdeeld zijn over het gebied, maar veelal geclusterd voorkomen, bestaat de kans op ruimtelijke autocorrelatie: dichtbij elkaar gelegen plekken hebben dezelfde bodemfauna en dezelfde abiotische omstandigheden. Daardoor wordt de sterkte van het verband tussen de bodemfauna en de abiotische factoren overschat. Daarnaast is er in bijna alle poisson regressies sprake van overdispersie. De hoogste waarden zijn groter dan op basis van de poissonverdeling kan worden verwacht. Overdispersie zorgt ook voor een onterechte verhoging van het significantieniveau. Er zijn geen eenvoudige oplossingen voor deze problemen. Er is gekozen om zoveel mogelijk alle vier verklarende abiotische factoren in de modellen te handhaven om zo min mogelijk het risico te lopen dat er overmatig veel verklaarde variatie wordt toegeschreven aan een resterende abiotische variabele. In figuur 5.7 zijn de vier abiotische factoren tegen elkaar uitgezet . Hiermee kan inzicht worden verkregen in mogelijke correlaties tussen deze variabelen. In het geval van een sterke correlatie, bestaat de mogelijkheid dat de beschrijvende statistische analyse een onterecht deel van de verklaarde variatie toekent aan slechts één van de twee variabelen. Daarnaast geven deze grafieken inzicht in de verdeling van de monsterpunten over een abiotische gradiënt. Voor het gebruik van een regressiemodel als voorspeller van een scenario, is het van het grootste belang om in een nieuwe situatie binnen de range van de gradiënt te blijven, waarop het model is gebaseerd. Een responscurve kan buiten de range van datapunten ongefundeerd een willekeurig verband suggereren. De gegevens uit het litoraal zijn goed verdeeld over de verschillende abiotische gradiënten en er bestaan geen sterke correlaties tussen de vier verschillende abiotische factoren. Voor het sublitoraal is de gegevenset minder mooi. De diepste punten liggen allemaal in de buurt van Kornwerderzand in een relatief zoet deel van de westelijke Waddenzee. De variatie in zoutgehalte is voornamelijk gebaseerd op de locaties in het bovenste deel van het sublitoraal.


31

Ook bestaat er een correlatie tussen hoogteligging en maximale stroomsnelheid. In de gehele westelijke Waddenzee zijn op basis van de GIS-kaarten op ieder kruispunt van de kilometerhokken voor alle vier abiotische factoren de lokale waarden bepaald. In figuur 5.8 zijn de abiotische factoren op een vergelijkbare manier tegen elkaar uitgezet als in figuur 5.7. Door deze figuren met elkaar te vergelijken wordt duidelijk in hoeverre alle abiotische condities vertegenwoordigd zijn door de monsterpunten. Bijna alle grafieken vertonen een vergelijkbare combinatie van abiotische factoren voor de monsterpunten en de gehele westelijke Waddenzee. Ook de correlatie tussen hoogteligging en maximale stroomsnelheid is terug te vinden in de westelijke Waddenzee. De correlatie tussen het zoutgehalte en de hoogteligging vertoont de grootste verschillen tussen beide figuren. Reeds eerder is geconstateerd dat het bemonsterde sublitorale deel van de Waddenzee niet representatief is voor de gehele Waddenzee. Er liggen aanzienlijk meer diepere delen verder van de Afsluitdijk in een zoutere omgeving. Dit neemt niet weg, dat de meerderheid van de punten in de range ligt tot -5 m. Deze situaties zijn wel bemonsterd. Bovenstaande beschouwingen zijn relevant voor de betrouwbaarheid van de modellen bij extrapolaties naar nieuwe scenario's. Voor het beschrijven van verschillende scenario's in de westelijke Waddenzee lijkt de gegevensset goed te voldoen, mits voorzichtig wordt omgegaan met abiotische omstandigheden, die niet in de range liggen van bemonsterde punten. Deze situaties bevinden zich voornamelijk in een klein gebied rond de spuisluis van Den Oever en in de diepe geulen richting Noordzee (Figuur 5.9). 5.2.5 Scenarioberekeningen

Instrumentarium Het GIS-instrumentarium HABIMAP biedt de mogelijkheid om de responsvergelijkingen ruimtelijk weer te geven. Voor iedere verklarende variabele (zout, diepte, etc) is een raster-GIS-kaart van de westelijke Waddenzee ingevoerd. HABIMAP berekent vervolgens op basis van de responscurve en de waarden uit de onderliggende basiskaarten voor ieder punt op de kaart de kans op voorkomen of de dichtheid. Op deze wijze worden vlakdekkende kaarten verkregen van de kans op voorkomen en de dichtheid van de onderzochte organismen. Het doorrekenen van alle scenario’s met HABIMAP vergde zoveel tijd dat het loonde een vereenvoudigde procedure te ontwikkelen op basis van een EXCELspreadsheet. In dit spreadsheet-habitatmodel wordt de westelijke Waddenzee beschreven door een minder fijnmazig rooster van 1 bij 1 kilometer (totaal 1435 kilometervakken). De vergroving van het rekengrid is vorm gegeven door op ieder kruispunt van de kilometervakken in het rijksdriehoekcoördinatenstelsel de abiotische parameters uit de HABIMAP-basiskaarten te verzamelen. De westelijke Waddenzee is daarmee beschreven door 1435 punten. Voor het gebied rond de sluizen van Den Oever en Kornwerderzand is de resolutie 500 meter. Het gebied in de westelijke Waddenzee bij Den Oever is gedefinieerd door de rd-coordinaten 125000-547500 en 135000-560000 en beslaat 426 punten. Het gebied in de westelijke Waddenzee bij Kornwerderzand is gedefinieerd door de hoekpunten 145000-561500 en 155000-575000 en beslaat 437 punten. Deze locaties worden in de rest van het hoofdstuk 'prikpunten' genoemd.


32

Afhankelijk van de diepte wordt per prikpunt een litoraal of een sublitoraal model van een soort gebruikt. Voor een vergelijking van twee scenario’s zijn alleen de prikpunten gebruikt waarvan de waarden voor de vier abiotische factoren van het betreffende prikpunt in beide scenario’s vallen binnen de range van de gegevens waarop de responsmodellen zijn berekend. Deze beperking van het onderzochte gebied is noodzakelijk omdat de responscurve buiten de range van de gegevens waarop het model is gebaseerd potentieel erg extreme waarden kan aannemen. Doordat de responscurves in de meeste gevallen gebaseerd zijn op kwadratische verbanden met een abiotische factor, krijgt de gekwadrateerde waarde van een abiotische factor buiten de onderzochte range een onrealistisch groot effect op het eindresultaat. In een normaal regressiemodel met additieve effecten zouden twee scenario’s nog met elkaar vergeleken kunnen worden omdat de fout in het ene scenario even groot is als de fout in het andere scenario, mits de abiotische factor in beide scenario’s gelijk blijft. Voor een logistische en een poissonregressie geldt deze aanname niet. In de formules van paragraaf 5.2.4 is te zien dat het resultaat op een niet-lineaire manier wordt verrekend tot de kans op voorkomen of het aantal individuen per vierkante meter. De vergelijkingen tussen verschillende scenario’s gaven dan ook duidelijk afwijkende resultaten, als het selectiecriterium niet werd toegepast. In tabel 5.3 zijn de grenswaarden gegeven, waarbinnen de responscurves geldig zijn. ................................... Tabel 5.3 Per variabele voor het sublitoraal en het litoraal is de range gegeven van gegevens waarmee de responsmodellen zijn berekend. Als grenswaarde zijn niet de absolute minima en maxima genomen in de dataset, maar het vijfde punt vanaf het absolute minimum of maximum. Dit is gedaan om negatieve effecten van uitbijters te verminderen.

Variabel

Sublitoraal minimum Zout 17.02 Diepte 15.68 Korrelgrootte 103 Stroomsnelheid 0.29

maximum 28.8 1.85 580 1.17

Litoraal minimum 17.45 1.84 70 0.15

maximum 29.93 0.40 283 1.00

Om een indruk te krijgen van de gevolgen van deze selectie, is voor de uitgesloten punten bekeken in hoeverre het oppervlakte met een bepaald jaargemiddeld zoutgehalte veranderde tussen de twee onderzochte scenario’s. Veel van de punten worden namelijk uitgesloten op basis van de waarde voor diepte, stroom of korrelgrootte. Deze verschillen niet (diepte en korrelgrootte) of nauwelijks (stroom) tussen scenario’s. Wanneer er in een vergelijking tussen twee scenario’s veel punten uitvallen vanwege een laag zoutgehalte, dan heeft dit echter wel consequenties voor het resultaat van de vergelijking. Figuur 5.10 laat voor de uitgesloten gebieden per zoutgehalte het verschil in oppervlakte tussen de scenario’s MT01 (referentieberekening, 2010) en MT02 (situatie direct na aanleg, 2010) laat zien. Voor de meeste vergelijkingen geldt, dat er slechts enkele vierkante kilometers in de westelijke Waddenzee buiten de evaluatie vallen door extreem lage jaargemiddelde zoutgehaltes. Voor deze oppervlakten zijn geen kwantitatieve effectbeschrijvingen mogelijk. Voor scenario MT05 (ander spuibeheer, eerst inzet nieuwe spuimiddel) is er een onaanvaardbaar groot oppervlakte waar het zoutgehalte lager is dan de minimum waarde uit tabel 5.3. Er is om die reden geen berekening gemaakt voor scenario MT05. Door de selectie van prikpunten verschilt het aantal prikpunten waarop de verschillen tussen scenario’s zijn gebaseerd per combinatie van scenario’s. De berekende veranderingen zijn alleen voor de geselecteerde prikpunten realistisch. Figuur 5.9 en 5.10 geeft de mogelijkheid om te beoordelen hoe


33

groot het zoete gebied is waarvoor geen berekening van de verandering gemaakt kan worden. Beschrijving van de scenarioberekeningen MT01, huidige situatie (2010) De abiotische omstandigheden voor zout en stroomsnelheid zijn voor scenario MT01 afgeleid uit de hydrodynamische berekeningsresultaten. De mediane korrelgrootte en de diepte zijn afgeleid uit GIS-kaarten (zie paragraaf 5.2.3). MT02, effect van het spuimiddel na aanleg (2010) De abiotische omstandigheden voor zout en stroomsnelheid zijn voor scenario MT02 afgeleid uit de hydrodynamische berekeningsresultaten. De mediane korrelgrootte en diepteverdeling zullen naar de huidige inzichten buiten de directe omgeving van het extra spuimiddel niet veranderen als gevolg van de aanleg van de nieuwe spuisluis (ref xxx rapportage fase 2). Daarom is voor de berekening van dit scenario’s voor mediane korrelgrootte en diepte gebruik gemaakt van de GIS-kaarten van de huidige situatie. MT03, de autonome ontwikkeling (2050) De gemiddelde biomassa over meerdere jaren vertoont een relatief constant patroon (Beukema et al. 2001) zodat veranderingen in de bodemfauna over meerdere jaren in principe kunnen worden beschreven met behulp van de ontwikkelde bodemfaunamodellen. Er moet dan wel worden aangenomen dat factoren gerelateerd aan menselijke beïnvloeding en klimatologische omstandigheden niet sterk wijzigen en dat er geen grootschalige invasies van nieuwe soorten zullen optreden. Het is uiteraard van belang de vier abiotische verklarende factoren zo juist mogelijk in te schatten voor het jaar 2050. Mediane korrelgrootte in 2050 De morfologische studie voorspelt zeer geringe veranderingen van de mediane korrelgrootte (Oost, 2003). In de habitat-modellen is om die reden de ruimtelijke verdeling van de mediane korrelgrootte voor de huidige situatie overgenomen voor de situatie in 2050. Diepte in 2050 De morfologische studie (Oost, 2003) voorspelt dat de intergetijdeplaten 0-7 cm dieper komen te liggen voor het Marsdiep en het Vlie, terwijl het Eierlandse gat, het Balgzand en Richel nauwelijks dieper komen te liggen. De platen dicht bij de zeegaten houden de zeespiegelstijging waarschijnlijk beter bij dan de platen verder naar binnen toe. Een minder waarschijnlijk, maar niet uitgesloten scenario is dat er nauwelijks compensatie zal optreden, waardoor het gehele gebied maximaal 22 centimeter lager komt te liggen t.o.v. de zeespiegel. Hierop aansluitend zijn met de bodemfauna habitat-modellen twee scenario’s doorgerekend voor de situatie in 2050: een scenario met een relatieve verdieping van 0 cm en een scenario met een relatieve verdieping van 22 cm. Stroomsnelheid en zoutgehalte in 2050 Voor de situatie waarin de platen zich niet aanpassen aan de zeespiegelstijging (22 cm relatieve verdieping) is met een hydrodynamisch model de autonome ontwikkeling van het zoutgehalte doorgerekend. In het model is rekening gehouden met een toegenomen afvoer vanuit het IJsselmeer. Het zoutgehalte in de westelijke Waddenzee neemt in vergelijking met het zoutgehalte in 2010 iets toe bij Den Oever en iets af bij Kornwerderzand (zie figuur 3.7). Het verschil in zoutverdeling in deze berekening is geheel toe te schrijven aan een verschuiving in de spuiverdeling van Den Oever naar Kornwerderzand (RIKZ,


34

2003a). Het is daarom mogelijk de zoutgehaltes en stroomsnelheden uit deze berekening te gebruiken voor zowel voorspellingen van de autonome ontwikkeling zonder relatieve verdieping als voorspellingen van de autonome ontwikkeling met een relatieve verdieping van 22 cm. Met HABIMAP is voor twee scenario’s voor twee soorten met een duidelijke tegengestelde zoutrespons, Wapenworm en Groene Zager, de kans op voorkomen doorgerekend op basis van één bodemfaunamodel (litoraal). Met het spreadsheetmodel zijn beide scenario’s voor alle soorten doorgerekend. MT04, effect van een extra spuimiddel in 2050 De hydrodynamische berekeningsresultaten van berekening MT04 zijn overgenomen. Met het spreadsheetmodel is voor alle soorten de situatie doorgerekend waarbij geen compensatie door netto-sedimentatie optreedt (22 cm verdieping). Er zijn voor dit scenario geen berekeningen met HABIMAP uitgevoerd. MT05, effect van een extra spuimiddel in 2010 bij gewijzigd spuibeheer Voor scenario MT05 is geen scenarioberekening uitgevoerd omdat het grootste deel van de berekende zoutgehaltes bij Kornwerderzand buiten het geldigheidsbereik van de modellen vallen (zie paragraaf 5.2.5: instrumentarium). Tabel 5.4 geeft een overzicht van de scenario’s die met HABIMAP en het spreadsheet-habitatmodel zijn doorgerekend.

................................... Tabel 5.4 Overzicht van de uitgevoerde berekeningen met HABIMAP en het spreadsheethabitatmodel.

Scenario Omschrijving

MT01

Jaar 2010

Extra spui Nee

MT02

2010

Ja

HABIMAP

MT03-a 2050

Nee

Spuibeheer Zeespiegel Berekening: Huidig 0 cm 12 soorten, 2 soortsgroepen Huidig 0 cm 12 soorten, 2 soortsgroepen Huidig 0 cm 2 soorten

MT03-b 2050

Nee

Huidig

+ 22 cm

2 soorten

MT04

2050

Ja

Huidig

+ 22 cm

niet berekend

MT05

2010

Ja

Aangepast 0 cm

niet berekend

Spreadsheethabitatmodel Berekening: 12 soorten, 2 soortsgroepen 12 soorten, 2 soortsgroepen 12 soorten, 2 soortsgroepen 12 soorten, 2 soortsgroepen 12 soorten, 2 soortsgroepen niet berekend

5.3 Resultaten 5.3.1 Responscurves

De mate waarin de variatie in de monsters verklaard wordt door het model is weergegeven als de correlatiecoëfficiënt r2 in tabel 5.5 voor de berekeningen voor de kans op voorkomen en in tabel 5.6 voor de dichtheid. Bij een r2 met waarde 1 wordt alle variatie verklaard door het model. Zo'n model zou een perfecte basis zijn voor het doen van voorspellingen. In praktijk zijn de correlatiecoëfficiënten aanzienlijk lager, doordat de modellen slechts een deel van het voorkomen van een soort verklaren. Een groot deel van de waargenomen variatie wordt veroorzaakt door andere factoren. Daarbij kan het


35

gaan om ‘natuurlijke ruis’, maar ook om andere milieufactoren, zoals predatie of visserij. De bemonstering van Alterra vond overigens plaats in een jaar dat de betreffende gebieden voor de kokkelvisserij gesloten waren.

................................... Tabel 5.5 Kans op voorkomen in de bodemfaunadataset en de correlatiecoëfficiënten (volgens Nagelkerke) kunnen gelezen worden als het deel van de variatie die met de betreffende modellen verklaard wordt. De hoogste waarden voor de correlatiecoëfficiënten zijn weergegeven met groene velden, de laagste met rode velden.

................................... Tabel 5.6 De gemiddelde dichtheid (n/m2) in de bodemfauna-dataset en de correlatiecoëfficiënt r2 van de poisson regressie. De correlatiecoëfficiënten kunnen gelezen worden als het deel van de variatie die met de betreffende modellen verklard wordt. De hoogste waarden voor de De correlatiecoëfficiënten zijn weergegeven met groene velden, de laagste met rode velden.

Binaire logistische regressie, berekent de kans op voorkomen Soort (Latijnse naam) litoraal sublitoraal Kans op correlatie kans op correlat ie voorkom r2nagelk voorko r2 men erke en nagelke rke 0.32 0.057 0.24 0.000 Arenicola marina 0.77 0.106 0.84 0.323 Capitella/Heteromastus 0.17 0.224 0.84 0.126 Cerastoderma edule 0.06 0.066 0.09 0.141 Ensis americanus 0.17 0.140 0.14 0.153 Eteone longa 0.33 0.129 0.18 0.047 Gammarus/Corophium/B athyporeia 0.14 0.397 0.07 0.127 Hydrobia ulvae 0.16 0.161 0.08 0.197 Lanice conchilega 0.40 0.329 0.35 0.118 Macoma balthica 0.29 0.583 0.30 0.230 Marenzelleria cf. wireni 0.20 0.188 0.15 0.115 Mya arenaria 0.11 0.136 0.16 0.130 Nephtys hombergii 0.47 0.213 0.17 0.168 Nereis diversicolor 0.78 0.563 0.63 0.357 Scoloplos armiger

Poisson regressie berekent de dichtheid (n/m2) Soort (Latijnse naam) litoraal sublitoraal gemiddel correlatie gemidd correlat r2 de ie eldedic dichtheid r2 htheid 24 0.086 18 0.216 Arenicola marina 500 0.217 820 0.339 Capitella/Heteromastus 50 0.245 10 0.194 Cerastoderma edule 4 0.147 5 0.152 Ensis americanus 16 0.109 10 0.310 Eteone longa 194 0.545 25 0.096 Gammarus/Corophium/B athyporeia 466 0.450 4029 g .m.* Hydrobia ulvae 75 0.197 13 0.368 Lanice conchilega 85 0.559 30 0.109 Macoma balthica 639 0.567 1077 0.376 Marenzelleria cf. wireni 42 0.412 10 0.167 Mya arenaria 7 0.155 7 0.234 Nephtys hombergii 95 0.219 25 0.339 Nereis diversicolor 404 0.315 130 0.438 Scoloplos armiger * g.m. staat voor geen model. Waarschijnlijk verstoren enkele extreme waarden de iteraties voor de modelberekening.


36

Figuur 5.11 laat voor de verschillende soorten de responscurve zien per abiotische factor: zoutgehalte (in promille), hoogte (in meters t.o.v. NAP), stroomsnelheid (m/s) en mediane korrelgrootte (in micrometer). Voor iedere model zijn de coëfficiënten gegeven in bijlage 2. Voor iedere grafiek in figuur 5.11 is steeds één abiotische factor gevarieerd terwijl de overige drie abiotische factoren vastgezet zijn op de mediane waarde uit de dataset. Deze mediane waarden staan eveneens in bijlage 2. De linker kolom van iedere pagina betreft de binaire logistische regressie, die de kans op voorkomen van de betreffende soort modelleert als functie van de abiotische variabelen. Er zijn twee verschillende modellen berekend voor de litorale punten en de sublitorale punten. Een duidelijke respons zou in beide datasets ongeveer eenzelfde patroon moeten opleveren. In de rechter kolom van iedere pagina zijn twee modellen grafisch weergegeven die de dichtheid berekenen met behulp van een poissonregressie. Er is een model voor de litorale en een model voor de sublitorale punten in de dataset. 5.3.2 Scenarioberekeningen

In de discussie (paragraaf 5.4.2) wordt per soort besproken of de responscurves voldoende vertrouwen geven voor een scenarioberekening. Vooruitlopend op deze discussie wordt hier reeds gemeld dat de modellen voor Arenicola marina, Cerastoderma edule, Ensis americanus, Gammarus/Corophium/Bathyporeia en Nereis diversicolor zijn afgewezen. Voor de volledigheid worden de resultaten voor deze soorten wel gegeven. In de tabellen waarin de resultaten worden vermeld staat aangegeven welke modellen zijn afgewezen. Resultaten HABIMAP berekeningen MT01, de referentieberekening (2010) Figuur 5.12 toont de verspreidingskaart met de kans op voorkomen voor de wapenworm Scoloplos armiger voor de huidige situatie. In bijlage 3 zijn voor de 12 soorten en 2 soortgroepen kaarten met de kans op voorkomen voor de huidige situatie weergegeven. Per monsterpunt is tevens het voorkomen van de betreffende soort in het veld opgenomen. MT02, effecten direct na aanleg (2010) Ook voor scenario MT02 zijn in HABIMAP verspreidingskaarten gemaakt. Door de kaart van een referentieberekening (MT01) af te trekken van de verspreidingskaart voor de situatie direct na aanleg kan de verandering in procentpunten “kans op voorkomen” worden weergegeven. Als voorbeeld is in figuur 5.13 voor de wapenworm Scoloplos armiger een verschilkaart afgebeeld. De overige verschilkaarten van het effect direct na aanleg zijn weergegeven in bijlage 4. Figuur 5.14 geeft voor iedere soort het areaal weer dat voldoet aan een bepaalde mate van verandering in de kans op voorkomen. Er zijn slechts twee soorten die een verandering vertonen boven de grenswaarde van 20% over een areaal groter dan 1 km2. Scoloplos neemt toe over een areaal van 8 km2, en Marenzelleria neemt af over een areaal van 14 km2.


37

MT03, autonome ontwikkeling (2050) Figuur 5.15a en 5.15b laten de verschillen zien in kans op voorkomen (in procenten) tussen scenario MT03-a en de verspreidingskaart voor de huidige situatie. In scenario MT03-a blijft de relatieve diepte gelijk en deze kaart laat dus enkel het effect van de veranderde zoetwaterafvoer via de Afsluitdijk zien. Voor de situatie in 2050 geldt, dat de westelijke Waddenzee vooral in het westelijk deel zouter wordt. Bij Den Oever is de toename in zoutgehalte het grootst. Voor het gebied ten zuidoosten van Harlingen en voor het gebied ten noordoosten en oosten van Griend treedt een geringe verzoeting op. Het zouter worden van de westelijke Waddenzee zorgt ervoor dat de Wapenworm in 2050 toeneemt t.o.v. 2010. De Groene Zager neemt juist af in dezelfde periode. De grootste veranderingen treden op ten noorden van Den Oever en op het Balgzand, waar lokaal verschillen in kans op voorkomen ontstaan boven de 20%. Ten oosten van Griend en ten zuidoosten van Harlingen zijn plekken te herkennen waar een tegenovergestelde trend is te vinden omdat het hydrodynamisch model voor die plekken een iets lager zoutgehalte berekent. Figuur 5.15c en 5.15d laten de verschillen zien in kans op voorkomen (in procenten) tussen scenario MT03-b en de verspreidingskaart voor de referentie. In dit scenario hebben de platen de zeespiegelstijging niet gevolgd en zijn ze allemaal 22 cm lager komen liggen. Het voorkomen van de Groene Zager (Marenzelleria cf. wireni) neemt af en het voorkomen van de Wapenworm (Scoloplos armiger) neemt toe. Resultaten spreadsheet-habitatmodel MT01 (de referentie) en MT02 (direct na aanleg) Tabel 5.7 voor de kans op voorkomen en de dichtheid laat voor de scenario’s MT01 en MT02 de gemiddelde waarden zien en de procentuele verandering ten opzichte van MT01. Op de schaal van de westelijke Waddenzee zijn de veranderingen zeer gering. Tabel 5.8 geeft de verandering nogmaals weer voor de gehele westelijke Waddenzee, maar daarnaast ook voor twee gebieden van ongeveer 100 km2 voor de huidige sluizen van Den Oever en Kornwerderzand. Na ingebruikname van de extra spuisluis wordt in Den Oever minder gespuid en bij Kornwerderzand meer. Bij Den Oever wordt de Waddenzee zouter en bij Kornwerderzand zoeter. Bijna voor alle soorten geldt dat de verandering bij Den Oever tegengesteld is aan de verandering bij Kornwerderzand. Op de schaal van de gehele westelijke Waddenzee zijn daardoor de verschillen klein.


38

................................... Tabel 5.7 Hoe verandert de bodemfauna in de westelijke Waddenzee als gevolg van de bouw van een extra spuisluis. Een vergelijking tussen scenario MT01 (2010 zonder nieuwe spui) en MT02 (2010 met nieuwe spui), gebaseerd op 1172 kilometerhokken.

kans op voorkomen MT01 MT02 0.27 0.27 0.11 0.11 0.84 0.84 0.10 0.10 0.13 0.13 0.27 0.26 0.12 0.12 0.14 0.14 0.17 0.17 0.37 0.37 0.26 0.26 0.31 0.31 0.17 0.17 0.76 0.76

Soort Arenicola marina 1 Capitella/Heteromastus Cerastoderma edule 1 Ensis americanus 1 Eteone longa Gammarus/Corophium/Bathyporeia 1 Hydrobia ulvae Lanice conchilega Mya Arenaria Macoma balthica Marenzelleria cf. wireni Nereis diversicolor 1 Nephtys hombergii Scoloplos armiger

Verschil % 0 0 0 -1 0 1 1 0 0 1 -3 1 -1 0

aantal individuen/m2 MT01 MT02 Verschil % 21 21 0 23 23 1 597 594 -1 5 5 -1 10 10 1 69 67 -2 141 2 147 2 5 41 41 1 20 20 -1 39 40 2 809 820 1 52 52 -1 7 7 3 235 236 1

1

deze berekening is gebaseerd op afgewezen responsmodellen, zie paragraaf 5.4.2 2 het responsmodel voor het sublitoraal is gelijk gesteld aan het responsmodel voor het litoraal ................................... Tabel 5.8 Procentuele verandering in voorkomen van bodemfauna als gevolg van de bouw van een extra spuisluis. De verandering is apart berekend voor de drie gebieden: WW de gehele westelijke Waddenzee, DO een gebied van ongeveer 100 km2 voor de spuisluis bij Den Oever, KZ een gebied van ongeveer 100 km2 voor de huidige spuisluis bij Kornwerderzand.

Aantal prikpunten soort / gebied Arenicola marina 1 Capitella/heteromastis Cerastoderma edule 1 Ensis americanus 1 Eteone longa Gammarus /Coorophium/Bathyporeia 1 Hydrobia ulvae Lanice conchilega Mya arenaria Macoma balthica Marenzelleria cf. wireni Nereis diversicolor 1 Nephtys hombergii Scoloplos armiger

Kans op voorkomen 1172 337 WW DO 0 0 0 0 0 2 0 1 0 -20 1 5 1 15 0 23 0 -3 1 -10 -3 -14 1 18 0 32 0 16


39

364 KZ 0 -2 -1 -3 11 -3 -12 -12 1 13 1 -10 -37 -14

Aantal individuen/m2 1172 337 WW DO 0 8 1 19 -1 -10 -1 13 1 -30 -2 -57 5 77 1 30 -1 -3 2 -9 1 -36 -1 1 3 47 1 33

364 KZ 9 -12 3 -13 22 62 -25 14 5 21 13 1 -40 -19

1

deze berekening is gebaseerd op afgewezen responsmodellen, zie paragraaf 5.4.2 2 het responsmodel voor het sublitoraal is gelijk gesteld aan het responsmodel voor het litoraal MT03, de autonome ontwikkeling (2050) In tabel 5.9 zijn de veranderingen t.o.v. de referentieberekening (MT01) in procenten weergegeven voor scenario MT03-a (zonder verdieping) en MT03-b (met verdieping). Om het effect van zeespiegelstijging te kunnen beoordelen ten opzichte van het effect door verandering van het zoutpatroon is tevens een berekening uitgevoerd waarbij alleen een verdieping van 22 cm optreedt (= MT01 met verdieping). De verandering in de kans op voorkomen varieert sterk per soort en is over het algemeen groter dan de veranderingen die optreden door de aanleg van een extra spuisluis. Potentieel is het effect van zeespiegelstijging groter dan het effect van een verandering van de saliniteit, omdat alle locaties in de westelijke Waddenzee in diepte veranderen, terwijl in nabijheid van de spuisluizen de saliniteit veranderd. De gemiddelde verandering per soort door het verzouten is 2%. De gemiddelde verandering per soort door het verdiepen is 6%. Voor de wapenworm en de groene zager werken verzouten en verdiepen beide in dezelfde richting. Voor soorten zoals Lanice conchilega en het nonnetje, Macoma baltica, werken ze juist in tegengestelde richting. ................................... Tabel 5.9 De verwachte verandering in de kans op voorkomen (uitgedrukt in procenten) van de 14 onderzochte soorten bodemdieren bij verzoeting of verdieping ten opzichte van de referentie.

Soort

Verandering agv gewijzigd zoutpatroon (MT03-a)

Verandering agv verdieping (MT01 met verdieping) -5% 1% -10 % 12 % -6 -5 %

Verandering agv veranderd zoutpatroon en verdieping (MT03-b) -5 % 2% -10 % 13 % -13 % -1 %

Arenicola marina1 1% Capitella/Heteromastis 1% Cerastoderma edule 1 0% Ensis americanus1 1% Eteone longa -7 % Gammarus/Corophium/ 3% Bathyporeia1 Hydrobia ulvae 5% -6 % 0% Lanice conchilega 6% -11 % -5 % Macoma balthica 1% -5 % -4 % Marenzelleria cf. wireni -9 % -3 % -11 % Mya arenaria -1 % -3 % -4 % Nephtys hombergii 3% 11 % 14 % Nereis diversicolor1 6% -12 % -7 % Scoloplos armiger 3% 1% 4% 1 deze berekening is gebaseerd op afgewezen responsmodellen, zie paragraaf 5.4.2 MT03-b en MT04, de autonome ontwikkeling (2050) en de situatie in 2050 met extra spui (met relatieve verdieping)

Tabel 5.10 geeft de procentuele verandering in voorkomen van de bodemfauna in 2050 met en zonder en extra spuimiddel en met een relatieve verdieping van 22 cm ten opzichte van de referentieberekening (MT01). Door de relatieve verdieping verandert de verdeling van het te spuien water over de


40

spuimiddelen. Daarnaast treedt een kleine verandering op in het totale spuidebiet door een verandering in de rivierafvoer. Hier zijn duidelijke verschuivingen te zien bij enige soorten. De absolute waarden van de procentuele verandering zijn voor voor scenario MT04 veelal lager dan voor de autonome ontwikkeling (MT03-b). ................................... Tabel 5.10 Procentuele verandering in het voorkomen van bodemfauna in de westelijke waddenzee in 2050 t.o.v. de uitgangssituatie in 2010 (MT01).

Aantal prikpunten soort / scenario Arenicola marina 1 Capitella/heteromastis Cerastoderma edule 1 Ensis americanus 1 Eteone longa Gammarus /Coorophium/Bathyporeia 1 Hydrobia ulvae Lanice conchilega Mya arenaria Macoma balthica Marenzelleria cf. wireni Nereis diversicolor 1 Nephtys hombergii Scoloplos armiger

Kan op voorkomen 1181 1163 MT03-b MT04 -5 1 -10 0 1 0 13 1 -13 -8 -1 5 0 9 -5 8 -4 -1 -4 3 -11 -13 -6 9 14 -1 4 3

Aantal individuen/m2 1181 1163 MT03-b MT04 4 9 -18 10 -3 -4 11 -1 -21 -9 -27 -1 -44 22 -14 17 -27 -4 -17 6 -12 -10 -11 9 14 8 -8 6

1

deze berekening is gebaseerd op afgewezen responsmodellen, zie paragraaf 5.4.2 2 het responsmodel voor het sublitoraal is gelijk gesteld aan het responsmodel voor het litoraal 5.4 Discussie 5.4.1 Responscurves

De gebruikte modellen voor het voorkomen van de bodemfauna zijn beschrijvend van aard. Op basis van correlaties worden responscurves gedefinieerd. Aangenomen wordt dat deze responscurves een verband aangeven tussen oorzaak en gevolg, tussen een sturende abiotische variabele en de reagerende biotische variabele. Idealiter zouden de responscurves voor zout niet direct afgeleid moeten worden uit beschrijvende veldgegevens maar gebaseerd zijn op experimentele tests van de respons tegen veranderende zoutgehaltes. Dit soort gegevens zijn nauwelijks in de literatuur te vinden en de tests stuiten vaak ook op methodologische problemen omdat het moeilijk is de natuurlijke variatie in zoutgehalte na te bootsen en de juiste tijdsduur van expositie te kiezen, die relevant is voor de veldsituatie. Een extra complicatie hierbij is dat soorten in hun juveniele fase in een andere mate afhankelijk zijn van zout kunnen zijn, dan in de volwassen fase (Aerts, 2002)


41

In de huidige gegevensset zijn niet voldoende locaties voorhanden op basis waarvan het voorkomen van een bepaalde soort vergeleken kan worden in relatief zoete en zoute jaren, door verschillen in spuidebiet. Stoutjesdijk & De Vlas (2001) hebben dit geprobeerd voor een aantal raaien in de Waddenzee, die meerdere jaren zijn bemonsterd. Zij vonden geen verband. In de DELWAQ lange termijn zoutberekeningen (RIKZ, 2003 en van Beek, 2001) blijken de jaargemiddelde zoutgehaltes op deze locaties ook nauwelijks te verschillen tussen jaren. De keuze van de abiotische variabelen en de range waarin deze variëren is van grote invloed op de betrouwbaarheid van de berekende responscurves. Voor de effectenstudie is vooral van belang dat de effecten van de variabelen, die door het nieuwe spuimiddel worden beïnvloed, in beeld worden gebracht. Toevoegen van andere verklarende factoren, zoals de visserijdruk, kan de voorspellende waarden van het model als geheel verhogen, maar deze factoren zullen niet veranderen als gevolg van de aanleg van het spuimiddel. De voornaamste verandering als gevolg van de aanleg van een extra spuisluis betreft het zoutgehalte. De respons op het zoutgehalte is de sturende kracht achter de verschilkaarten. Indien de verklarende variabelen onderling sterk gecorreleerd zijn, bestaat de kans dat een deel van de variatie verklaard wordt door een milieufactor die in werkelijkheid niet de oorzaak is van de gevonden verschillen. Daarom is in figuur 5.7 gekeken naar de correlaties tussen de abiotische factoren. Voor bijna alle combinaties van abiotische factoren bestaat niet of nauwelijks een verband. Ook beslaan de bemonsterde punten een representatief beeld van de westelijke Waddenzee (vergelijk figuur 5.7 en figuur 5.8). Deze constatering speelt een rol als de responscurven worden vertaald naar vlakdekkende kaarten voor de westelijke Waddenzee. Door de analyse van het voorkomen van bodemdieren in relatie tot abiotische factoren, zijn er enkele soorten gevonden waarbij de responscurve duidelijk varieert met een veranderend zoutgehalte. Per soort is de responscurve echter sterk verschillend. Van de 5 meest gevoelige soorten, nemen er twee toe bij toenemend zoutgehalte, twee nemen af en de laatste soort vertoont een optimum. 5.4.2 Bespreking van de responscurven per soort

De vorm van de responscurven voor het jaargemiddelde zoutgehalte worden per soort beschreven omdat deze respons in belangrijke mate de reactie van een soort in verschillende scenario's bepaald. Daarbij wordt een vergelijking gemaakt met de responscurve van de betreffende soort in de Westerschelde (Ysebaert & Meire 1999). Per soort worden daarnaast literatuurgegevens over de zoutrespons genoemd. Naast eventueel commentaar van experts wordt tenslotte een conclusie getrokken over de gevoeligheid van de soort voor zout. Het is van belang om bij de vergelijking van de effecten van zoutgehalte uit verschillende bronnen en veldsituaties te beseffen, dat het jaargemiddelde zoutgehalte in deze studie een index is waarin niet alleen de hoogte van het zoutgehalte maar ook de schommelingen in zoutgehalte zijn verwerkt (zie paragraaf 5.2.3). Daardoor moet enige voorzichtigheid worden betracht bij het vergelijken van absolute waarden in zoutgehalte.


42

De wadpier (Arenicola marina) Voor de wadpier Arenicola marina geldt, dat het voorkomen in deze studie slecht te beschrijven is op basis van deze vier abiotische factoren: de modellen hebben een lage correlatiecoëfficiënt. Drie van de vier modellen vertonen geen verband met het zoutgehalte. In de Westerschelde vertoonde deze soort een optimum in de range van 15 tot 30 promille. Het verschil tussen geen respons in de Waddenzee en een optimumcurve in de Westerschelde kan waarschijnlijk verklaard worden doordat in de Westerschelde de range van zoutgehaltes veel groter is en er ook zoete locaties, waar de wadpier niet meer voorkomt, zijn meegenomen in de berekening. De wadpier prefereert euryhaline tot mesohaline zoutconditities tot 21 promille. De soort kan vookomen bij concentraties tot 9 promille zout (Brenning 1965; Kosler 1969; Wolff 1973). Een afname van de kans op voorkomen bij hogere saliniteit is in een tussentijdse rapportage (Loonen & Ietswaart 2002) door R. Dekker beoordeeld als onwaarschijnlijk. Conclusie: Zowel vanwege de lage correlatiecoëfficiënt als vanwege de vlakke responscurve kan worden aangenomen dat de wadpier niet sterk zal reageren op veranderingen in zoutgehalte. Capitella capitata en Heteromastis filiformis Deze soorten zijn in de bemonsteringen van Alterra samengenomen omdat ze als prooi voor vogels gelijksoortig zijn. Voor de berekening van de responscurve t.o.v. zout is deze combinatie niet gunstig. Capitella capitata is veel gevoeliger voor lage zoutgehaltes dan Heteromastis filiformis. Dit is duidelijk in de Westerschelde analyse maar ook in een analyse van de twee soorten afzonderlijk in de westelijke Waddenzee. De kans op voorkomen voor Capitella capitata en Heteromastis filiformis is erg hoog en varieert weinig met het zoutgehalte. De dichtheid vertoont wel een duidelijk verband. In de range van 17 naar 30 promille zout nemen de aantallen duidelijk af. Omdat de aantallen per vierkante meter nog meerdere honderden individuen beslaan, is het begrijpelijk dat de kans op voorkomen niet sterk reageert. De correlatiecoëfficiënten van de poissonregressie zijn betrekkelijk hoog. In de Westerschelde neemt de kans op voorkomen van Capitella capitata duidelijk toe met toenemend zoutgehalte, maar is de maximale kans op voorkomen 0.18. De kans op voorkomen in de Westerschelde van Heteromastis filiformis neemt af over de range van 15 naar 30 promille zout. Voor deze soort geldt, dat hij in de Westerschelde een maximale kans op voorkomen heeft van 0.5 voor een minimum van 50 individuen per vierkante meter. Omdat Heteromastis talrijker voorkomt dan Capitella, is het niet verwonderlijk dat de berekende responscurve voor beide soorten voornamelijk het patroon van Heteromastis volgt. Heteromastis filiformis kan erg goed tegen lage zoutgehaltes. Onder de 10 promille zout komt de soort minder algemeen voor. Capitella capitata komt niet voor onder de 10 promille zout (Muus 1967; Wolff 1973). Conclusie: Heteromastis filliformis komt meer voor in de zoete delen van de westelijke Waddenzee. Een verandering in zoutgehalte beïnvloedt de aantallen per vierkante meter.


43

De kokkel Cerastoderma edule De kokkel is een belangrijke soort voor zowel vogels als visserij. De kans op voorkomen varieert niet met het zoutgehalte, maar de dichtheid neemt toe in de RIKZ analyse, als het zoutgehalte toeneemt van 20 naar 30 promille. In de Westerschelde neemt de kans op voorkomen toe met toenemend zoutgehalte. In een eerdere rapportage (Loonen & Ietswaart, 2002) was geen onderscheid gemaakt in een litoraal en sublitoraal model en leek de zoutrespons van de kans op voorkomen in de Waddenzee op die in de Westerschelde. De verspreiding van de kokkel heeft een ondergrens voor het zoutgehalte van 10 tot 12 promille (Muus 1967; Wolff 1973). Van de kokkel is bekend dat hij massaal kan afsterven bij extreem lage saliniteiten (Ysebaert en Meire 1999), maar dit is niet duidelijk binnen de range van de geanalyseerde dataset. Conclusie: Op basis van deze analyse en de gegevens uit de Westerschelde zou kunnen worden aangenomen dat de kokkel afneemt als de Waddenzee zoeter wordt. In de RIVO-analyse (zie paragraaf 5.6) is deze veronderstelling echter moeilijk terug te vinden. Er zijn dan ook geen duidelijke aanknopingspunten voor het voorspellen van een verandering door veranderingen in zoutgehalte Amerikaanse zwaardschede Ensis americanus De Amerikaanse zwaardschede heeft een lage kans op voorkomen en het litorale model voor de kans op voorkomen heeft een lage correlatiecoëfficiënt. De responscurves van de dichtheid vertonen wel een optimum bij een zoutgehalte rond de 22 en 26 promille. De soort lijkt minder voor te komen in de zoetste delen van de westelijke Waddenzee. Deze soort is niet onderzocht in de Westerschelde-studie. In een eerder rapportage (Loonen & Ietswaart 2002) stelden experts van het NIOZ en NIOO-CEMO dat ze geen zoutrespons verwachtten in de range van 10 tot 30 promille. De Amerikaanse zwaardschede is relatief moeilijk te bemonsteren omdat deze zich zeer snel diep kan ingraven bij verstoring. Conclusie: Op basis van expert judgement worden er geen grote verschuivingen verwacht in deze soort bij veranderende zoutgehaltes in de westelijke Waddenzee. Eteone longa Voor Eteone longa vertonen alle responscurves een afname in het voorkomen in de range van 17 naar 30 promille. Hoewel de correlatiecoëfficiënten van deze modellen niet erg hoog zijn, betreft het hier een soort met een duidelijke zoutrespons. In de Westerschelde reageert deze soort echter minder sterk binnen deze range van saliniteit en is de responscurve voornamelijk een toenemende kans op voorkomen in de range van 10 tot 17 promille. Beide mogelijkheden sluiten elkaar niet uit en kunnen resulteren in een optimumcurve over een volledig traject van saliniteiten. Conclusie: Voor alle locaties waar het zoutgehalte boven de 17 promille blijft, geldt dat Eteone zal toenemen met afnemend zoutgehalte. Onder de 17 promille zal de reactie van Eteone op verzoeting waarschijnlijk tegengesteld zijn.


44

Gammarus /Corophium/Bathyporeia Gammarus /Corophium/Bathyporeia is weer een groep van soorten met ieder een verschillende respons op zout. In het litoraal worden voor deze groep bij een saliniteit van 17 promille de hoogste dichtheden gevonden. Voor het sublitoraal hebben de modellen een lage correlatiecoëfficiënt en geven dus geen goede beschrijving van het voorkomen van deze soorten. In de Westerschelde neemt Corophium volutator sterk toe naarmate het zoeter wordt met maximum aantallen van 4964 individuen per vierkante meter in het najaar. Corophium arenarium heeft een tegenovergesteld verband maar met een aanzienlijk lagere kans op voorkomen en maximum aantallen van 586 individuen per vierkante meter in het najaar. Bathyporeia spp. vertoont een optimum in de kans op voorkomen in de range van 12 tot 20 promille en maximum aantallen van 807 individuen per vierkante meter in het najaar. Gammarus spp. is niet onderzocht in de Westerschelde. Conclusie: Omdat Corophium volutator de hoogste maximale aantallen heeft van de soorten in deze groep nemen de kans op voorkomen en de berekende aantallen toe bij de laagste zoutgehaltes in de westelijke Waddenzee. Omdat de soorten in deze groep zo sterk verschillen in zoutrespons is het niet verstandig om grote waarde te hechten aan de gevonden responsmodellen. Het wadslakje Hydrobia ulvea Het wadslakje neemt een beetje toe bij de hoogste zoutgehaltes. De litorale modellen hebben een relatief hoge correlatiecoëfficiënt. Voor de aantallen in het sublitoraal kon geen model worden berekend vanwege enkele extreme waarden in de dichtheid. In de Westerschelde vertoont de zoutrespons een optimumcurve met een optimum in de range van 15 tot 20 promille. Dit optimum wordt echter in belangrijke mate veroorzaakt worden door de gevoeligheid van Hydrobia voor stroming. In een multipele logistische regressie neemt de kans op voorkomen in de Westerschelde toe met toenemend zoutgehalte. In Loonen & Ietswaart (2002) stellen de experts dat het voorkomen van deze soort voornamelijk wordt bepaald door andere factoren dan zout. Dit zijn met name golfslag en de aanwezigheid van algen op de bodem. Bovendien bestaan van Hydrobia rassen die verschillen in zouttolerantie. Conclusie: Bij verzoeting lijkt deze soort in het litoraal aantallen af te nemen. Lanice conchilega Lanice conchilega neemt in alle modellen toe bij een toenemend zoutgehalte. Deze toename is het duidelijkst in de range van 24 tot en met 27 promille. De correlatiecoëfficiënt van drie van de vier modellen zijn niet erg hoog. Deze soort is niet onderzocht in de Westerschelde-studie. Conclusie: Een voldoende duidelijke respons voor het doorrekenen van scenario’s. Het nonnetje Macoma baltica Het nonnetje vertoont de laagste kans op voorkomen en de laagste aantallen in het midden van de onderzochte zoutrange bij een saliniteit rond de 23 promille. Het is onduidelijk waarom het nonnetje in het midden van de zoutgradiënt minder voorkomt. Mogelijk geldt daar een andere milieufactor, die het voorkomen bepaalt of een speciale interactie tussen milieufactoren. In de Westerschelde is er een geringe afname in de kans op voorkomen geconstateerd bij toenemend zoutgehalte.


45

Conclusie: Ondanks de moeilijk te verklaren vorm van de responscurve is er grote overeenstemming tussen de RIKZ en de RIVO analyses en blijken de responscurven een voorspellende waarde te hebben (Bult et al., 2003). De groene zager Marenzelleria cf. wireni De groene zager vertoont een erg steile respons voor het zoutgehalte. Bij zoutgehaltes boven de 25 promille is deze soort nagenoeg afwezig. Bij zoutgehaltes van 20 promille is deze soort juist prominent aanwezig. De correlatiecoëfficiënten voor de modellen van deze soort behoren tot de hoogste in deze analyse. Marenzelleria is echter wel een bijzondere soort omdat deze soort zich pas onlangs in de westelijke Waddenzee heeft gevestigd. De soort is nog in de expansie fase. In de Dollard trad na een periode van expansie een stabilisatie van het voorkomen op met men lagere dichtheid (Essink & Dekker 2000). Conclusie: Deze soort zal zeker reageren op veranderingen in zoutgehalte. Waarschijnlijk wordt het voorkomen van deze soort in de verschillende scenario’s overschat vanwege de recente expansie. De strandgaper Mya arenaria Het model voor de dichtheid in het litoraal heeft de hoogste correlatiecoëfficiënt en het duidelijkste verband met saliniteit. Het voorkomen van de standgaper neemt af bij hogere saliniteit. In het sublitoraal is er geen duidelijk verband met zout gevonden. In de Westerschelde neemt de kans op voorkomen ook af in de range van 15 tot 30 promille. De strandgaper is goed aangepast aan lage saliniteit en schommelingen in saliniteit. Strandgapers komen minder voor in de zoute delen van de Waddenzee. Conclusie: Voor deze soort geven de litorale modellen een reële zoutrespons. De zandzager Nephtys hombergii De zandzager vertoont voor alle modellen een gelijke responscurve met een optimum bij 25 promille zout. Ook in de Westerschelde is een vergelijkbaar patroon gevonden. De zandzager komt niet voor onder de 10 promille zout (Wolff 1973). Conclusie: Deze soort heeft een duidelijke zoutrespons. De veelkleurige zager Nereis diversicolor De veelkleurige zager vertoont ook een duidelijke toename bij toenemend zoutgehalte. De modellen hebben allemaal een relatief hoge correlatiecoëfficiënt. In de Westerschelde werd echter een tegenovergesteld verband gevonden. De soort kent een grote tolerantie voor allerlei abiotische omgevingsfactoren waaronder zoutgehalte en schommelingen in zoutgehalte. In Loonen & Ietswaart (2002) geven de experts aan geen sterk verband te verwachten. Conclusie: Vanwege de tegengestelde resultaten in Waddenzee en Westerschelde en de opmerkingen van de experts, moet er aan deze modellen geen grote waarde worden gehecht.


46

De wapenworm Scoloplos armiger De wapenworm heeft een sterke toename van 20 naar 25 promille zout. Alle modellen van deze soort hebben een hoge correlatiecoëfficiënt. De soort is niet onderzocht in de Westerschelde. Conclusie: Een soort met een duidelijke zoutrespons, die voornamelijk voorkomt in de zoutere delen van de Waddenzee. Op basis van de bovenstaande bespreking, geldt dat voor Arenicola marina, Cerastoderma edule,Ensis americanus, Gammarus/Corophium/Bathyporeia en Nereis diversicolor de berekende responsmodellen tekort schieten voor het doorrekenen van scenario’s. Voor de overige soorten is het doorrekenen wel verantwoord. De volgende rangorde kan worden opgesteld van soorten in afnemende gevoeligheid voor veranderingen in zout in de westelijke Waddenzee. 1.

Marenzelleria cf. wireni

2.

Scoloplos armiger

3. 4.

Nephtys hombergii Lanice congilega

5.

Eteone longa

bij toenemend zout gehalte afnemend voorkomen bij toenemend zout gehalte toenemend voorkomen optimum bij 25 promille zout bij toenemend zoutgehalte toenemend voorkomen bij toenemend zoutgehalte afnemend voorkomen

5.4.3 Scenario’s en nauwkeurigheid

De responscurves zijn berekend op basis van een bodemfaunabemonstering en abiotische variabelen die van digitale kaarten gehaald zijn op basis van de coördinaten van de bemonstering. Deze kaarten zijn met uiterste zorgvuldigheid gemaakt, maar onduidelijk is wat de kans is op foutieve waarden. De hoogteligging t.o.v. NAP en de mediane korrelgrootte waren reeds voorradig binnen Habimap. De kaarten voor het jaargemiddelde zoutgehalte en de maximale stroomsnelheid zijn berekend in het kader van dit project. Het betreft hier geen gemeten waarden, maar berekende waarden op basis van hydrodynamische modellen. De nauwkeurigheid van de hydrodynamische berekeningsresultaten is besproken in paragraaf 3.3.2. Door de keuze voor het jaargemiddelde zoutgehalte als belangrijkste verklarende variabele is gekozen voor een indexwaarde die zowel de hoogte van het zoutgehalte als de temporele variatie bevat. De regressiemodellen kunnen slechts een deel van de gevonden variatie verklaren. Een maat voor de verklaarde variatie is de correlatiecoëfficiënt. Deze is gegeven in de tabellen 5.5 en 5.6 ter beoordeling van de nauwkeurigheid van het verband. Een lage correlatiecoëfficiënt houdt in dat het model slecht zal functioneren als een voorspellend model. De modellen hebben lineaire en kwadratische termen voor de abiotische variabelen, maar geen interactie-termen. Het is goed mogelijk, dat een model met interacties of met andere abiotische factoren meer van de variatie had verklaard. Ter wille van een gestandaardiseerde aanpak is vooraf gekozen voor deze beperking, temeer daar in de literatuur deze methodiek met succes was toegepast (Ysebaert & Meire 1999).


47

De modellen zijn per soort apart berekend voor het litoraal en het sublitoraal omdat deze milieus verschillen. Dit gaf bovendien de mogelijkheid om op onafhankelijke wijze twee keer een zoutrespons te berekenen en deze met elkaar te vergelijken. In een dynamisch milieu als de Waddenzee kunnen kortstondige gebeurtenissen zoals een storm, vorst of extreem lange spuiperiode, grote invloed hebben op de bodemfauna. Zowel het hydrodynamisch model van fase 3 als de bodemfauna modellen beschrijven deze extreme gebeurtenissen niet, Daarom zijn de responsmodellen ook wel habitatgeschiktheidsmodellen genoemd. Ze geven aan of een bepaald bodemdier ergens kan voorkomen, maar niet dat het ook werkelijk in de voorspelde dichtheid voorkomt. De beschrijvende regressiemodellen zijn daarna gebruikt als voorspellende modellen. Het gevaar bestaat dat de gevonden verbanden geen oorzakelijke verbanden zijn en daarmee dat de voorspelling onjuist is. Alleen door een experimentele benadering kunnen oorzakelijke verbanden bewezen worden. In dit rapport is uitgebreid ingegaan op het gevaar van een extrapolatie van de responscurve buiten de range van de gegevens waarop de responscurve is berekend. In theorie kan de respons in zo’n geval een zeer extreme waarde aannemen. Dit geldt voor een poissonregressie (aantallen per vierkante meter) nog meer dan voor een logistische regressie (kans op voorkomen). Deze laatste kan alleen maar waarden aannemen tussen 0 en 1. Voor dit onderzoek zijn verschillende bodemfaunabemonsteringen gecombineerd. Kleine verschillen in bemonstering kunnen leiden tot verschillende aantallen. De kans op voorkomen is in dat geval een robustere maat. De kans op voorkomen, de aantallen per vierkante meter en de biomassa per vierkante meter zijn verschillende maten, die waarschijnlijk niet lineair gerelateerd zijn. Voor een interpretatie van de bodemfauna naar voedsel voor vogels, is biomassa per vierkante meter de meest relevante maat. Niet van alle soorten waren biomassawaarden bekend en een groot deel van de biomassa zou via ijklijnen moeten worden berekend. Daarom is in deze studie afgezien van een analyse op biomassa. Voor een berekening van aantallen naar biomassa moet uitgegaan worden van een lineair verband. 5.4.4 Autonome ontwikkeling

Het voorspellen van de toekomst is een hachelijke zaak. Zeker in de Waddenzee, een zeer dynamisch en open ecosysteem, waarop ook nog eens de mens duidelijk invloed uitoefent. Alvorens verder in te gaan op de autonome ontwikkeling in de westelijke Waddenzee zal eerst worden ingegaan op de menselijke invloeden en de natuurlijke dynamiek in het gebied. Het is daarbij van belang na te gaan in hoeverre deze eigenschappen het voorspellen van de autonome ontwikkeling mogelijk maken. Menselijke invloeden in de Waddenzee De hoeveelheid voedingsstoffen in het water dat de Waddenzee binnenkomt vanuit het IJsselmeer en de Noordzee is voor een groot deel beïnvloed door menselijke activiteit. Als gevolg van internationaal beleid is de hoeveelheid fosfaat na een periode van grote toename weer aanzienlijk afgenomen. Ook voor stikstofverbindingen zoals ammonia, nitraat en nitriet wordt gestreefd naar een vermindering van de concentraties. Dit effect is momenteel minder duidelijk, waarschijnlijk door nalevering vanuit het IJsselmeer (Dankers et al. 1990). Veranderingen in de hoeveelheid voedingsstoffen in het water hebben


48

effecten op het bodemleven. In principe wordt er een geringe afname in de hoeveelheid bodemfauna verwacht als gevolg van de dalende nutriëntenbelasting. Door de toegenomen zorg voor het milieu zijn de gehaltes van milieuvreemde stoffen in de regel afgenomen (Bakker et al. 1999). Nog steeds zijn er voorbeelden waarbij de huidige vervuiling duidelijke effecten heeft op het voorkomen van bodemfauna. Hoge concentraties van tributyltin (een component van anti-fouling verf op scheepsrompen) heeft er uiteindelijk voor gezorgd dat de Wulk (Buccinum undatum) nooit hersteld is van overbevissing in de westelijke Waddenzee en daar nu is uitgestorven (Cadée et al. 1995). De overheid probeert de belasting met milieuvreemde stoffen te beperken. Het is echter onmogelijk te voorspellen hoe succesvol dit beleid zal zijn. Daarom zijn deze veranderingen niet doorvertaald in de autonome ontwikkeling van de bodemfauna. Ondanks de hoge beschermingsstatus van de Waddenzee, vinden er veel economische activiteiten plaats. Veranderingen in deze economische activiteiten zijn afhankelijk van een politiek besluitvormingsproces. Aardgaswinning bleek in 2000 niet toelaatbaar. Voor een aantal andere economische toepassingen zoals de kokkelvisserij, mosselkweek, garnalenvisserij, schelpenwinning, zandwinning en baggerstorting is de status in 2050 minder duidelijk. Momenteel ligt vooral de kokkelvisserij zwaar onder vuur. Piersma et al. (2001) suggereren dat de verandering in korrelgrootte, die optreedt als gevolg van de vangstmethode, langdurige effecten heeft op het herstel van de bodemfauna. Een uitgebreide wetenschappelijke evaluatie naar de ecologische effecten van de kokkelvisserij wordt medio 2003 afgerond. Natuurlijke mosselbanken zijn sinds 1991 verdwenen uit de Waddenzee. Overbevissing en stormen worden als de oorzaak achter dit verdwijnen gezien (Dankers et al. 2001). De mossel is een bodemdier dat in belangrijke mate zijn omgeving beïnvloedt door de vorming van mosselbanken, die biotoop zijn voor ander bodemleven. Alle schelpdieren spelen een grote rol in het ecosysteem van de Waddenzee als voedsel voor vogels. Door voedselreservering en visserijbeperkingen wordt momenteel geprobeerd om deze functie veilig te stellen. De consequenties van dit beleid zijn niet meegenomen in de berekening van de autonome ontwikkeling. Natuurlijke dynamiek in de westelijke Waddenzee De biomassa van bodemdieren van de wadplaten fluctueert van nature sterk tussen jaren. Op het Balgzand is de totale biomassa van bodemfauna gevolgd over de periode 1971-1996. De bestaande jaar-op-jaar veranderingen bedragen gemiddeld 18% naar boven of beneden, met natuurlijke uitschieters tot circa 30% en één door menselijk ingrijpen versterkte daling van circa 50% (Beukema 1998). Ondanks deze schommelingen blijft de totale biomassa over meerdere jaren opvallend stabiel (Beukema et al. 2001). Voor veel soorten geldt, dat strenge winters grote invloed hebben op de overleving. Strenge winters worden echter meestal gevolgd door zomers met een bijzonder hoge reproductie (Beukema et al. 2001, Strasser et al. 2003). De aantallen bodemdieren kunnen ook beïnvloed worden door voedselconcurrentie of predatie. Beukema et al. (2000) beschrijven het aantalverloop van drie polychaete wormen. De Zandzager Nephtys hombergii is gevoelig voor strenge winters en predeert op de Wapenworm Scoloplos armiger en de Draadworm Heteromastus filiformis. De laatste twee soorten zijn niet gevoelig voor strenge winters, maar hun aantallen worden gereguleerd


49

door het voorkomen van hun predator. Gemiddeld iedere 3 of 4 jaar zorgt een koude winter voor een nieuwe cyclus van predator-prooi interactie. De overleving van nieuw gevormde mosselbanken is sterk afhankelijk van het voorkomen van stormen. Oude mosselbanken zijn beter bestand tegen stormen, hoewel bevissing de kwetsbaarheid voor stormen kan verhogen (Dankers et al. 2001). Het vermogen van bodemfauna om zich snel te herstellen vanaf een extreem lage biomassa komt ook tot uiting in een studie van Beukema et al. (1999). Zij bestudeerden hoe snel bodemfauna in de westelijke Waddenzee zich herstelde nadat alle dieren waren gestorven. Daarbij vervolgden ze de soortenrijkdom, aantallen en biomassa over een periode van 7 jaar op 11 locaties. Reeds na één zomer waren de soortenrijkdom en de aantallen bodemdieren terug op het oude niveau, hoewel het herstel van de biomassa enige jaren meer vergde. Sommige opportunistische soorten zoals Pygospio elegans en Capitella capitata en juvenielen van lang-levende soorten als Macoma baltica en Mya arenaria bereikten tijdelijk hoge aantallen, maar namen later af door concurrentie. Aangezien het voorkomen van strenge winters en stormen over een tijdsperiode van 50 jaar niet te voorspellen is, zijn ook de effecten van weersinvloeden op de bodemfauna in de Waddenzee niet te voorspellen. De snelheid, waarmee de bodemfauna zich herstelt, is zeer hoog. Toch moet daarbij opgemerkt, dat er sprake is van vele complexe interacties tussen de verschillende soorten en dat er zich grote veranderingen kunnen voordoen in het voorkomen van specifieke soorten door invasies (bijv. de Groene Zager of de Japanse Oester) of uitsterven (bijv. de Wulk). Invasies van nieuwe soorten kunnen grote veranderingen veroorzaken in het ecosysteem. De invasie zelf, maar ook de definitieve effecten op het ecosysteem zijn in principe niet te voorspellen. De groene zager Marenzelleria wireni werd in 1989 voor het eerst gevonden in de westelijke Waddenzee (Dekker 1991). In de Dollard is van deze soort een massale snelle opkomst beschreven, waarna deze soort zich op een lagere dichtheid stabiliseerde. In de westelijke Waddenzee is deze soort nog steeds in de expansiefase (Dekker & Ogilvie 2002). Nog recenter is de introductie van de Japanse Oester Crassostrea gigas in de westelijke Waddenzee en ook deze soort neemt snel in aantallen en verspreiding toe. De Japanse Oester heeft een zware schelp, en daardoor heeft hij weinig te vrezen van vogelpredatie. Nieuwe oesterbanken kunnen potentieel leiden tot grote veranderingen, doordat ze het zand/slib substraat veranderen tot hard substraat. Een eeuw geleden waren er wel natuurlijke oesterbanken aanwezig in de Waddenzee. Verder zijn er effecten mogelijk via voedselconcurrentie met andere filterfeeders. Momenteel zijn er verschillende onderzoeken gestart naar de rol van de Japanse Oester in het toekomstig ecosysteem. Op dit moment is deze rol echter niet te voorspellen en daarom is deze soort niet meegenomen in de autonome ontwikkeling. De autonome ontwikkeling van de bodemfauna Uit het voorgaande komt duidelijk naar voren dat veel van de factoren die van invloed zijn op de soortensamenstelling en biomassa van de bodemfauna niet (goed) van jaar tot jaar kunnen worden voorspelt. De gemiddelde biomassa over meerdere jaren vertoont een relatief constant patroon (Beukema et al. 2001) zodat veranderingen in de bodemfauna over meerdere jaren in principe kunnen worden beschreven met behulp van de ontwikkelde habitat-modellen. Er moet dan wel worden aangenomen dat alle andere factoren gerelateerd aan menselijke beinvloeding en klimatologische omstandigheden niet drastisch


50

zullen wijzigen en dat er geen grootschalige invasies van nieuwe soorten zullen optreden. Uit de berekeningen met het spreadsheet-bodemfauna modellen komt naar voren dat de verandering in de kans op voorkomen sterk per soort varieert en over het algemeen groter is dan de veranderingen die optreden door de aanleg van een extra spuisluis. Potentieel is het effect van zeespiegelstijging groter dan het effect van een verandering van de saliniteit, omdat alle locaties in de westelijke Waddenzee in diepte veranderen, terwijl in nabijheid van de spuisluizen de saliniteit veranderd. Voor een interpretatie van de effecten van verandering op de bodemfauna is gekozen voor het uitwerken van de situatie in 2050 voor de Wapenworm (Scoloplos armiger) en de Groene Zager (Marenzelleria cf. wireni). Voor beide soorten zijn de modellen gebaseerd op kans op voorkomen van bevredigende kwaliteit. Beide soorten hebben een duidelijke respons t.o.v. jaargemiddeld zoutgehalte en diepte. Deze respons is weergegeven in figuur 5.16.

5.4.5 Effecten van een extra spuisluis

Het onderzoek levert voor een aantal bodemdieren een sterk verband met het berekende zoutgehalte in de Waddenzee. In de westelijke Waddenzee, waar het gespuide zoete water snel mengt met het zoute zeewater, blijkt de bodemfauna gezoneerd voor te komen in een zoet-zout gradiënt. Mogelijk zijn deze effecten versterkt doordat in de Waddenzee het zoutgehalte ook sterk gecorreleerd is met variatie in zoutgehalte. Een spuisluis zorgt voor een abrupte overgang van zoet naar zout en voert alleen maar zoet water af gedurende een deel van de getijcyclus. Uit Tabel 5.7 en Figuur 5.14 blijkt dat de effecten op de schaal van de gehele Westelijke Waddenzee klein zijn. Voor sommige soorten blijkt er wel een locaal effect te zijn, in de buurt van Den Oever en Kornwerderzand. Daar zal naar verwachting de kans op voorkomen veranderen voor Nephtys hombergii, Marenzelleria wireni, Scoloplos armiger, en Eteone longa. In de meeste gevallen is er sprake van een toename bij Den Oever en een afname bij Kornwerderzand. Marenzelleria, die een voorkeur heeft voor lagere zoutgehaltes, vertoont een omgekeerde verschuiving. Het scenario voor MT04 voor 2050 leidt eveneens niet tot grote verschuivingen in de bodemfauna. Een extra spuisluis in de Afsluitdijk verandert niet het spuidebiet. De hoeveelheid water die naar de Waddenzee moet wegstromen wordt daardoor niet beïnvloed. Alleen de verdeling van het zoete water over de Waddenzee verandert. Bij Den Oever zal het water zouter worden en bij Kornwerderzand zoeter. De bodemfauna is aangepast aan een dynamisch milieu en zal zich waarschijnlijk binnen een zomer instellen op de veranderde situatie (Beukema et al. 1999). Het beheer van de spuisluizen kan van grote invloed zijn op de saliniteitsverdeling. Zo laat scenario MT05 (eerst inzet nieuwe spuimiddel) zien dat er een aanzienlijk gebied verzoet bij Kornwerderzand als het beheer van de spuisluis gewijzigd wordt. Voor scenario MT05 is er een onaanvaardbaar groot oppervlakte waar het zoutgehalte lager is dan het geldigheidbereik van de responsmodellen. Er is om die reden geen berekening gemaakt voor scenario MT05. De effecten zijn naar verwachting groter omdat de zoutverdeling sterker veranderd bij dit scenario.


51

5.5 Conclusies

Na analyse van de verschillen tussen de huidige situatie en de veranderingen als gevolg van de aanleg van de spuisluis kan geconcludeerd worden dat de effecten van het extra spuimiddel betrekkelijk klein zijn. Dichtbij de spuisluizen treden geringe effecten op door verzoeting of verzouting. Omdat de totale afvoer niet sterk veranderd zijn de effecten op de schaal van de Waddenzee verwaarloosbaar. Voor enkele soorten (Marenzelleria, Scoloplos) is de verandering van de kans op voorkomen direct na aanleg van het spuimiddel in de omgeving van Den Oever en Kornwerderzand groter dan 20%. Het areaal is echter klein, maximaal 14 vierkante kilometer. De veranderingen treden over het algemeen op in het litoraal (zie kaarten in de bijlage 3) Uit de berekeningen van de autonome ontwikkeling (MT03) met de spreadsheet-bodemfaunamodellen blijkt dat de verandering in de kans op voorkomen sterk per soort varieert en dat deze over het algemeen groter is dan de veranderingen die optreden door de aanleg van een extra spuisluis. Het scenario waarbij het nieuwe spuimiddel eerst wordt ingezet (MT05) is niet doorgerekend omdat het gemiddelde zoutgehalte over een groot gebied buiten het geldigheidsgebied van de modellen kwam te liggen. De verwachting is echter dat de effecten vergelijkbaar maar geprononceerder zullen zijn omdat de zoutverdeling sterker wijzigt. 5.6 Samenvatting analyse RIVO datasets. 5.6.1 Inleiding

Het RIVO-CSO beschikt over een uitgebreide langjarige dataset van het voorkomen van schelpdieren in de Nederlandse kustwateren. Voor de Waddenzee betreft dit vooral kokkels, mosselen, nonnetjes, strandgapers en mesheften. Op basis van deze dataset zijn responscurves ontwikkeld voor kokkels, mosselen en nonnetjes. Het onderzoek staat beschreven in (Bult et al., 2003). Hierna volgt een samenvatting van de aanpak en de resultaten. 5.6.2 Aanpak

Door middeld van deviantieanalyse/poissonregressie zijn responscurves opgesteld voor de kans op voorkomen (%), dichtheid (aantal / m2), biomassa (g/ m2) en responscurves voor de groei van kokkels (gemiddeld gewicht 1jarige kokkels) en mosselen (gemiddeld gewicht zaadmosselen). Er is gewerkt met dezelfde set van potentieel verklarende abiotische gegevens (jaargemiddeld zoutgehalte, maximale stroomsnelheid, hoogteligging t.o.v. NAP en mediane korrelgrootte) (zie paragraaf 5.2.3). Ook binnen dit onderzoek zijn voor het litoraal en het sublitoraal aparte responscurves afgeleid. 5.6.3 Resultaten

Samenvattend leverde het onderzoek de volgende resultaten: Kokkel

In het litoraal bleek de dichtheid (g/m2) weinig te variëren met de saliniteit (saliniteitsrange 18-30 g/l). De grootste aantallen per vierkante meter werden aangetroffen bij de lagere saliniteiten. De groei was maximaal bij 22-26 g/l. In het sublitoraal bleek de dichtheid (g/m2) maximaal en de groei (g) minimaal bij lagere saliniteiten (saliniteitsrange 16-28 g/l). De grootste aantallen per vierkante meter werden aangetroffen bij saliniteiten van 18-22 g/l.


52

Conclusie: Zowel in het sub- als litoraal werd een lagere groei geconstateerd bij die saliniteiten waar de dichtheden groter waren (g/m2). Dit suggereert dat een verlaging van de saliniteit van 20-18 g/l leidt tot meer (aantal/m2), maar kleinere kokkels in het litoraal. In het sublitoraal zou dit leiden tot kleinere 1jarige kokkels, en grotere biomassa’s per vierkante meter. Mossel

In het litoraal werden de grootste dichtheden (g/m2, aantal/m2) aangetroffen bij hogere saliniteiten (saliniteitsrange 18-30 g/l). Het groeimodel voor mosselen in het litoraal was gebaseerd op te weinig waarnemingen voor een zinvolle interpretatie. In het sublitoraal waren de dichtheden (g/m2, aantal /m2) maximaal bij 18-22 g/l (saliniteitsrange 16-28 g/l). De groei was maximaal bij de hogere saliniteiten. Conclusie: De resultaten suggereren dat een verlaging van de saliniteit naar 20-18 g/l in het litoraal nauwelijks leidt tot andere dichtheden (aantal/m2, g/m2). In het sublitoraal zou deze verlaging leiden tot lagere dichtheden (aantal/m2, g/m2). De grootte van zaadmosselen zou weinig veranderen. Non

In het litoraal werden de grootste dichtheden (g/m2; aantal/m2) aangetroffen bij saliniteiten rond 22-28 g/l (saliniteitsrange 18-30 g/l). In het sublitoraal waren de dichtheden (g/m2; aantal/m2) maximaal bij de lagere saliniteiten (saliniteitsrange 16-28 g/l). Conclusie: De resultaten suggereren dat een verlaging van de saliniteit van 2018 g/l leidt tot grotere dichtheden (g/m2, aantal/m2) nonnetjes. Figuur 5.17 geeft de berekende responscurves ten opzichte van het jaargemiddelde zoutgehalte. 5.6.4 Discussie responscurves

De dichtheden en groei van kokkels en mosselen bleken matig voorspelbaar op basis van de gekozen aanpak. De dichtheden nonnetjes waren redelijk tot goed voorspelbaar. Voor alle soorten bleek de kans op voorkomen slechter te voorspellen dan de dichtheden. Deze resultaten suggereren dat de verspreiding van nonnetjes meer gestuurd wordt door de gekozen abiotische factoren dan kokkels en mosselen, of dat de relaties met de abiotiek voor nonnetjes eenvoudiger zijn en daardoor gemakkelijker kunnen worden samengevat in een statistisch model. De mogelijkheden die nonnetjes hebben voor herverdeling na initieel settlement zou hierbij een rol kunnen spelen. Ook is het goed mogelijk dat de verspreiding van mosselen en kokkels meer nog dan nonnetjes, beïnvloed wordt door processen die niet of alleen indirect aan habitat zijn gerelateerd, zoals, wind, variatie in broedval, visserij en natuurlijke predatie. 5.6.5 Resultaten scenarioberekeningen

Het GIS-instrumentarium HABIMAP biedt de mogelijkheid om de gevonden responsvergelijkingen ruimtelijk te analyseren. Voor iedere verklarende variabele (jaargemiddeld zoutgehalte, maximale stroomsnelheid, hoogteligging t.o.v. NAP en mediane korrelgrootte) is een GIS-kaart samengesteld. Op basis van deze kaarten en de responscurves zijn ruimtelijke kaarten samengesteld


53

voor de kokkel en de mossel. Het nonnetje is in deze analyse niet meegenomen aangezien de RIVO responscurve voor de dichtheid in het litoraal sterk vergelijkbaar was met de reeds gevonden responscurve op basis van de andere beschikbare datasets. Aangezien de kans op voorkomen beduidend slechter bleek voorspellen dan de dichtheden zijn alleen voor de dichtheden en de groei van kokkels en mosselen kaarten samengesteld. Het groeimodel voor mosselen in het litoraal was gebaseerd op te weinig waarnemingen voor een zinvolle interpretatie en is daarom niet meegenomen. De kaarten zijn gemaakt voor de huidige situatie (MT01) en de situatie direct na aanleg (MT02). Hierbij is het gemiddelde zoutgehalte en de maximale stroomsnelheid afgeleid uit de resultaten van de hydrodynamische modelberekeningen van de beide scenario’s. De mediane korrelgrootte en diepteverdeling zullen volgens de huidige inzichten niet veranderen als gevolg van de aanleg van de nieuwe spuisluis (Oost, 2003). De GIS-kaarten van deze variabelen zijn daarom in de analyse naar de effecten van een extra spuimiddel onveranderd meegenomen. In bijlage 4 staan de kaarten voor de huidige situatie (MT01) en de situatie direct na aanleg (MT02). Visuele inspectie van de kaarten leert dat de berekende verschillen tussen de huidige situatie en de situatie direct na aanleg van het spuimiddel voor alle onderzochte variabelen marginaal zijn. 5.6.6 Conclusies

De analyse van de RIVO- dataset heeft geleid tot een beter inzicht in de statistische relaties tussen saliniteit, andere abiotische factoren en het voorkomen van schelpdieren in de westelijke Waddenzee. Hierbij zijn op basis van auto-ecologische kennis van de onderzochte organismen een aantal oorzakelijke verbanden verondersteld tussen abiotische factoren zoals zoutgehalte, sedimentsamenstelling en stroomsnelheid en het voorkomen van deze organismen. In hoeverre de gevonden correlaties daadwerkelijk samenhangen met de veronderstelde causaliteit kan op basis van een dergelijke analyse niet goed worden aangegeven. Daarom moet voorzichting worden omgegaan met met de resultaten van de effectberekeningen voor het extra spuimiddel. Het is van belang de gevonden relaties voor een soort en de daaruit voortvloeiende effecten van het extra spuimiddel in hun onderlinge samenhang te beoordelen. Indien er grote verschillen in omvang of richting van het effect optreden dan moet worden gezocht naar alternatieve benaderingen voor de effectbepaling. Echter, de resultaten van de effectberekeningen wijzen allen in dezelfde richting: de verschillen tussen de huidige situatie en de situatie met extra spuimiddel zijn voor zowel de kokkel als de mossel marginaal. Om die reden wordt op basis van het huidige onderzoek geconcludeerd dat de effecten van een extra spuisluis op de kokkel en de mossel zich niet zullen uitstrekken over een grote zone maar beperkt blijven tot de directe nabijheid van het extra spuimiddel. Hierbij moet worden gedacht aan een straal van enkele kilometers rondom het spuipunt.


54

6 Effecten op visfauna .............................................................................................

6.1 Inleiding

De beoordeling van de visfauna beperkt zich tot de 20 vissoorten die worden genoemd in het Voorlopig Beoordelingskader Ecologie en Natuur voor de planstudie [ES]2-Afsluitdijk (Vis et al. 2001). Op basis van de effecten op de saliniteit (vergelijk berekening MT01, situatie 2010 en MT02, situatie direct na aanleg) en de doorwerking daarvan op bodemfauna is een inschatting gemaakt van de effecten van de extra spuisluis op de visfauna van de westelijke Waddenzee. Veranderingen in morfologie en sedimentologie zijn niet meegenomen, omdat de effecten van de extra spuisluis op deze factoren verwaarloosbaar zijn, behoudens een erosiekuil in de directe omgeving van de sluis. Ook is er niet gekeken naar de effecten van een eventueel aan te leggen vispassage. 6.2 Aanpak

De in Vis et al. (2001) genoemde groep vissen bestaat uit 12 diadrome soorten, vier estuarien residente soorten, drie mariene seizoensgasten en een mariene soort (Tabel 6.1). Voor deze soorten zijn literatuurgegevens met betrekking tot verspreiding, zouttolerantie, effecten van saliniteit en dieet gerelateerd aan de voorspelde veranderingen in de saliniteit en de bodemfauna. Hierbij is als voornaamste uitgangspunt genomen dat de grootste effecten van veranderingen in het zoutgehalte zijn te verwachten op zoutgevoelige pelagische soorten, terwijl veranderingen in de bodemfauna vooral effect zullen hebben op benthische en demersale soorten. Daarnaast wordt aangenomen dat veranderingen in beide factoren vooral estuarien residente soorten, marien juveniele soorten en mariene seizoensgasten zullen treffen, omdat deze het gebied van de spuipluim gedurende langere tijd gebruiken. De beoordeling is gebaseeerd op de effecten op het zoutgehalte (hoofdstuk 3) en de bodemfauna (hoofdstuk 6) voor de scenario's MT01 (huidige situatie, 2010) en MT02 (effecten direct na aanleg). Voor het zoutgehalte is gekeken naar de veranderingen van de gemiddelde saliniteit. Grote schommelingen in saliniteit kunnen leiden tot osmotische stress bij vissen en veroorzaken bijvoorbeeld huidzweren bij de Bot (Vethaak 1990; Vethaak et al. 1995). De resultaten van de hydrodynamische effectstudie laten echter zien dat er een sterk negatief verband bestaat tussen de gemiddelde saliniteit en schommelingen in zoutgehalte. De grootste schommelingen zullen derhalve optreden in het meest brakke traject. Veel diadrome soorten zijn afhankelijk van een zoete lokstroom. Omdat er weinig bekend is over de benodigde sterkte van een dergelijke lokstroom en deze ook in de toekomstige situatie aanwezig zal zijn, wordt zij in deze beoordeling niet als mogelijk effect meegenomen.


55

................................... Tabel 6.1 Vissoorten die zijn meegenomen in de beoordeling.

Soort

Wetenschappelijke naam

Type

Ansjovis Brakwatergrondel Bot Dikkopje Driedoornige stekelbaars Elft Fint Geep Haring Houting Paling Puitaal Rivierprik Schol Spiering Steur Zalm Zeeforel Zeeprik Zeestekelbaars

Engraulis encrasicolus

Mariene seizoensgast Estuarien resident Diadroom / estuarien resident Estuarien resident Diadroom Diadroom Diadroom Mariene seizoensgast Marien juveniel Diadroom / estuarien resident Diadroom Estuarien resident Diadroom Marien juveniel Diadroom Diadroom Diadroom Diadroom Diadroom Estuarien resident

Pomatoschistus microps Platichthys flesus Pomatoschistus minutus Gasterosteus aculeatus Alosa alosa Alosa fallax Belone belone Clupea harengus Coregonus oxyrinchus Anguilla anguilla Zoarces viviparus Lampetra fluviatilis Pleuronectes platessa Osmerus eperlanus Acipenser sturio Salmo salar Salmo trutta trutta Petromyzon marinus Spinachia spinachia

6.3 Resultaten

Voorspelde veranderingen in saliniteit Figuur 3.5 en 3.9 geven een beeld van de spuipluimen in de huidige en de toekomstige situatie. Uit de figuren blijkt dat saliniteiten lager dan 5‰ (oligohalien) in alle situaties beperkt blijven tot een zeer klein gebied in de onmiddelijke omgeving van de spuisluizen. Het gebied met saliniteiten tussen de 5 en 15‰ (mesohalien) wordt duidelijk kleiner bij Den Oever, maar is zowel in de huidige als in de toekomstige situatie nauwelijks aanwezig bij Kornwerderzand. Uit figuur 3.5 en 3.9 is afgeleid dat de oppervlakte van het oligoen mesohaliene gebied (<15‰ )zal afnemen van 4.6 naar 0.6 km2. In de polyhaliene zone (>15‰) wordt voor het gebied met waarden tussen 16 en 25‰ een afname in oppervlakte verwacht van 815 naar 680 km2 en voor het gebied met waarden tussen 26 en 35‰ een toename van 857 naar 996 km2. Binnen deze laatste categorie treedt een lichte verzoeting op. Voorspelde veranderingen in bodemfauna In een respons-analyse is voor 12 soorten en twee soortgroepen uit de Waddenzee het effect van veranderingen in saliniteit berekend (Loonen & Ietswaart 2003). De voorspelde veranderingen in de bodemfauna zijn van belang voor vissen die voor hun voedselvoorziening van de bodemdieren afhankelijk zijn. Voor deze soorten kunnen zij een indirect effect vormen van de veranderingen in saliniteit. De effecten op de bodemfauna betreffen effecten op twee borstelwormen (Marenzelleria en Scoloplos). Marenzelleria neemt bij Den Oever af en bij Kornwerderzand toe. Scoloplos neemt bij Kornwerderzand af en bij Den Oever toe. Het effect op het aanbod van voedsel voor demersale vissoorten is dan ook zeer waarschijnlijk verwaarloosbaar.


56

6.4 Voorspelde veranderingen op de visfauna 6.4.1 Algemene trends

De voorspelde veranderingen in het jaargemiddelde zoutgehalte zijn te gering om een duidelijk algemeen effect op de visfauna te hebben. Een uitzondering vormt de sterke afname in oppervlakte van de oligoen mesohaliene zone. Dit duidt op een verminderde kans op osmotische stress. Dit geldt met name voor het gebied rond Den Oever. Een studie naar het voorkomen van vissoorten in, onder andere, de Waddenzee in relatie tot zoutgehalte heeft aangetoond dat het effect van zoutgehalte gering was in vergelijking tot andere omgevingsfactoren (de Boer et al. 2001). Omdat er te weinig vangsten beschikbaar waren uit relatief zoete gebieden konden de Boer et al. (2001) alleen conclusies trekken voor de polyhaliene zone. De voorspelde lichte verzoeting binnen het gebied met een zoutgehalte van 26-35‰ zou op grond van bovengenoemde studie een positief effect op de soortendiversiteit kunnen hebben. Omdat het gespuide zoete water lichter is dan het water in de Waddenzee, is het effect van spuien op het zoutgehalte het groter Dit betekent dat de effecten van een veranderend spuidebiet waarschijnlijk groter zijn op pelagische dan op demersale en benthische vissen. 6.4.2 Effecten per vissoort

Marien juveniele soorten Schol Deze benthische soort komt algemeen voor langs de Nederlandse kust. De eieren en larven drijven van zee naar de kustwateren (Waddenzee en Delta), waar de larven opgroeien. Later trekken zij weer naar diep water (Nijssen & de Groot 1987). Jonge Schol komt vooral voor in gebieden met een zoutgehalte van 25-35‰ (Riley et al. 1981). In het Eems-Dollard estuarium is de verspreiding van jonge Schol beperkt tot de polyhaliene zone (Jager & Kleef 1999). Deze laatste auteurs vermelden dat de vestiging van schollarven in de Dollard in een jaar met een abnormaal lage saliniteit (<15‰) werd gevolgd door een snelle afname in dichtheden, mogelijk ten gevolge van emigratie vanwege de voor jonge Schol ongunstige omstandigheden. De voorspelde toename van de oppervlakte van het gebied met een zoutgehalte van 26-35‰ zou een positief effect kunnen hebben op het voorkomen van jonge Schol. Braber & de Groot (1973) vonden dat het dieet van jonge Schol voornamelijk bestaat uit borstelwormen (Pectinaria, Nereis, Arenicola en Lanice) en sifonen van Macoma balthica. In een andere studie vormde Nephtys ook een belangrijke voedselbron (de Clerck & Buseyne 1989, geciteerd in Rijnsdorp & Vingerhoed 2001). Van deze soorten wordt alleen voor Nephtys een meetbare verandering verwacht: een afname bij Kornwerderzand. Gezien de diversiteit van het dieet van de jonge Schol lijkt er nauwelijks een effect op de soort te verwachten. Ook het feit dat de grootste veranderingen in het voorkomen van Nephtys zullen optreden bij een iets lager zoutgehalte (2127‰) dan dat waarbij de meeste jonge Schol voorkomt (25-35‰) maakt een groot effect van het extra spuimiddel op deze soort onaannemelijk.


57

Haring Deze pelagische soort komt algemeen voor langs de Nederlandse kust en de Waddenzee heeft een kinderkamer functie (Nijssen & de Groot 1987). De opgroeiende haring in het gebied vertoont een duidelijke voorkeur voor de spuikom, waar veel larven op kruisnetten worden gevangen (Wintermans & Jager 2001; Winter et al. 2002a). Wanneer deze voorkeur wordt bepaald door het verlaagde zoutgehalte, zullen de voorspelde veranderingen gemiddeld een negatief effect hebben op de soort. Hierbij moet wel worden bedacht dat er bij Kornwerderzand in de toekomstige situatie waarschijnlijk een grotere spuikom ontstaat, zodat daar lokaal van een positief effect sprake zal kunnen zijn. Ook voor deze pelagisch foeragerende soort is er geen direct effect te verwachten van de voorspelde veranderingen in de bodemfauna.

Mariene seizoensgasten Ansjovis Deze pelagische soort komt algemeen voor langs de Nederlandse kust, voornamelijk in de zomer. Er is een trek naar ondieper water in april, waarna voornamelijk in brak water (zeegaten) wordt gepaaid. In oktober trekken de vissen weer naar dieper water (Nijssen & de Groot 1987). Na een afwezigheid van 30 jaar paait de soort sinds 1993 weer in de westelijke Waddenzee. Gezien de voegere massale voorjaarsintrek in de Zuiderzee en de voorkeur voor brak water voor de voortplanting, zou de afname van het oligoen mesohaliene gebied in de westelijke Waddenzee een negatief effect op deze soort kunnen hebben. Het is echter waarschijnlijk dat de helderheid van het water, van belang voor het foerageren van Ansjovis, een veel groter effect op het voorkomen heeft dan het zoutgehalte. Omdat het dieet bestaat uit fyto- en zoöplankton zullen de voorspelde veranderingen in de bodemfauna geen direct effect hebben op het voorkomen van Ansjovis. Geep Deze pelagische soort komt algemeen voor angs de Nederlandse kust, voornamelijk in zomer en herfst. De winter wordt doorgebracht in de oceaan, waarna de soort in maart-april de Noordzee weer binnentrekt (Nijssen & de Groot 1987). Hoewel de Geep ondiep water opzoekt om te paaien en daartoe bijvoorbeeld de Oosterschelde intrekt, zijn er geen aanwijzingen gevonden voor een relatie met zoutgehalte. Omdat de Geep zijn voedsel (zoöplankton, kleine vissen, inktvisjes) uit de waterkolom haalt (Nijssen & de Groot 1987) zullen de voorspelde veranderingen in de bodemfauna geen direct effect hebben op het voorkomen van de soort.

Estuarien residente soorten Brakwatergrondel Deze benthische soort komt algemeen voor langs de Nederlandse kust, voornamelijk in brak water. In de Waddenzee massaal voorkomend, vooral in de ondiepe geulen van 0.2 tot 2.0 m (Nijssen & de Groot 1987). In de Ierse Zee werd gevonden dat de zeewaartse trek begint bij een watertemperatuur lager dan 5 ºC, maar dat de soort niet wegtrekt indien de temperatuur boven de 7 ºC blijft (Jones & Miller 1966).


58

De soort kan sterke schommelingen in zoutgehalte goed verdragen, veel beter dan de andere Europese grondelsoorten (Nijssen & de Groot 1987). In experimenten waarbij het zoutgehalte geleidelijk afnam vanaf 30‰ bij temperaturen van 5 of 13 ºC overleefde de soort zelfs een zoutgehalte van 0.9‰ bij beide temperaturen (Fonds 1973). Het is daarom niet waarschijnlijk dat de voorspelde veranderingen in het zoutgehalte in de westelijke Waddenzee een effect zullen hebben op het voorkomen van de Brakwatergrondel. Het dieet van deze soort wordt gevormd door “bodemorganismen” (Nijssen & de Groot 1987). Deze brede omschrijving maakt het niet mogelijk om een duidelijke uitspraak te doen over de effecten van de voorspelde veranderingen in de bodemfauna, maar suggereert tevens dat de meetbare veranderingen bij slechts enkele soorten een minimaal effect zullen sorteren. Dikkopje Deze benthische soort komt algemeen voor langs de Nederlandse kust, zowel in brak water als in zee tot 40 m diepte (Nijssen & de Groot 1987). In de herfst bevindt zich de grootste concentratie in Waddenzee. De vissen trekken in de winter naar zee wanneer de watertemperatuur daalt tot minder dan 2.5 ºC en keren terug bij temperaturen hoger dan 3 ºC. Ze paaien in diep water buiten de Waddenzee (Fonds 1973). Evenals de Brakwatergrondel overleefde het Dikkopje experimentele zoutgehaltes van 0.9‰ bij een temperatuur van 13 ºC. Bij een temperatuur van 5 ºC was de tolerantie van lage zoutgehaltes iets minder dan die van de Brakwatergrondel, maar de soort overleefde nog wel waarden van 2‰ (Fonds 1973). Ook voor het Dikkopje zijn er weinig effecten te verwachten van de voorspelde veranderingen in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee. Het Dikkopje eet voornamelijk vlokreeften en aasgarnalen (Nijssen & de Groot 1987), maar ook harpacticoide copepoden en borstelwormen (Fonds 1973). De voorspelde veranderingen in het voorkomen van bodemfauna hebben geen effect op het voorkomen van het Dikkopje. Puitaal Deze benthische, levendbarende soort komt algemeen voor langs de Nederlandse kust en in onze zeegaten en kan goed overleven in brak water (Nijssen & de Groot 1987). Er is geen relatie gevonden tussen het zoutgehalte en het voorkomen van de Puitaal (de Boer et al. 2001), zodat moet worden verwacht dat de voorspelde veranderingen in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee geen effect zullen hebben op deze soort. Het dieet van de Puitaal wordt niet in detail omschreven in de literatuur, maar in het algemeen wordt aangenomen dat de soort voornamelijk kleine kreeftachtigen eet. De voorspelde veranderingen in het voorkomen van bodemfauna hebben geen effect op het voorkomen van de Puitaal. Voor deze soort zouden veranderingen in de bodemfauna een indirect effect kunnen hebben via de voorkeur van Puitaal voor mosselbanken (Z. Jager, pers. meded.). Een dergelijk effect wordt echter niet verwacht omdat er geen veranderingen voor de Mossel worden voorspeld. Zeestekelbaars Deze demersale soort was in Nederland vroeger vrij algemeen, maar is na 1932 snel achteruit gegaan door het verdwijnen van zeegrasvelden in de Waddenzee en is momenteel zeldzaam (Nijssen & de Groot 1987) of geheel verdwenen (Hovenkamp & van der Veer 1993; Jager 1999).


59

Hoewel de soort vroeger veel in brak water voorkwam is het minder waarschijnlijk dat dit werd veroorzaakt door een preferentie voor een laag zoutgehalte dan door het opzoeken van zeegrasvelden. Een voorspelling over de effecten van veranderingen in zoutgehalte is op grond van de beschikbare gegevens niet mogelijk en lijkt ook niet relevant zolang het zeegras zich niet heeft hersteld. Het voedsel van de Zeestekelbaars bestaat uit kleine kreeftachtigen (Nijssen & de Groot 1987). Ook voor deze soort zouden de voorspelde veranderingen in het voorkomen van amfipoden zowel een negatief (bij Den Oever) als een positief (bij Kornwerderzand) effect kunnen hebben op het voorkomen, maar ook hier lijkt het voorspellen van effecten niet relevant zolang er geen zeegras aanwezig is.

Diadrome soorten Bot Deze benthische soort komt algemeen voor langs de Nederlandse kust (Nijssen & de Groot 1987). Het paaien vindt plaats in de Noordzee, terwijl brakwaterzones en rivieren fungeren als kinderkamer (Kerstan 1991). Bot wordt beschouwd als de beste osmoregulateur onder de platvissen (Motai 1967, geciteerd in Wirjoatmodjo & Pitcher 1984). Desondanks wordt juist bij deze soort vaak osmotische stress, in de vorm van huidzweren, waargenomen (Vethaak 1990). Migratie van adulte Bot in een Brits estuarium bleek onafhankelijk van het zoutgehalte, dat onregelmatig fluctueerde tussen 8 en 28‰, terwijl juvenielen meer voorkwamen in ondiep water met een zoutgehalte lager dan 15‰ (Wirjoatmodjo & Pitcher 1984). In het EemsDollard estuarium kwam jonge Bot ook voornamelijk in deze oligoen mesohaliene zone voor (Jager & Kleef 1999). De larven concentreerden zich in het minst zoute gebied en leken op weg naar zoetwater (Jager 1998). Ook in kruisnetvangsten bij spuilocaties wordt regelmatig opgroeiende Bot gevangen (Wintermans & Jager 2001) hetgeen de sterke zoetwatervoorkeur van de juvenielen bevestigt. De voorspelde achteruitgang in oppervlakte van het oligoen mesohaliene gebied in de westelijke Waddenzee zal waarschijnlijk een negatief effect hebben op het voorkomen van jonge Bot. Daarentegen zou de verwachte reductie in saliniteitsschommelingen kunnen leiden tot minder huidzweren bij de Bot (Vethaak 1990; Vethaak et al. 1995). Het dieet van de Bot varieert met het voedselaanbod, maar bevat vaak borstelwormen en amfipoden, terwijl de grotere exemplaren ook veel mollusken eten (Bubinas & Lo ys 2000). Het brede dieet, ook reeds waargenomen bij de larven (Rozemeijer 1999), maakt het onwaarschijnlijk dat de voorspelde veranderingen in de bodemfauna een significant effect op het voorkomen van Bot zullen hebben. Driedoornige stekelbaars Deze pelagische soort komt algemeen voor langs de Nederlandse kust, in de Waddenzee en in brakke wateren in het algemeen (Nijssen & de Groot 1987). In hun tweede levensjaar trekken de anadrome adulte vissen in het voorjaar de rivieren op om te paaien. In het najaar trekken ze weer naar zee, of ze sterven. De Driedoornige stekelbaars is echter niet per definitie anadroom. Deze flexibele soort kan zich zowel in zoutwater, brak als zoetwater voortplanten (Winter et al. 2002a). Een effect van de voorspelde veranderingen in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee op het voorkomen van deze soort wordt daarom niet verwacht. Het dieet bestaat voornamelijk uit watervlooien (de Boer 2001) en in sommige jaren visbroed (Nijssen & de Groot 1987). Er is daarom geen direct


60

effect te verwachten van de voorspelde veranderingen in de bodemfauna op het voorkomen van de Driedoornige stekelbaars in de westelijke Waddenzee. Elft Deze pelagische soort was zeldzaam langs de Nederlandse kust (Nijssen & de Groot 1987) en wordt tegenwoordig beschouwd als uitgestorven in Nederland (de Nie & van Ommering 1998). Van maart tot juni trok deze soort naar de bovenloop van de rivieren om te paaien en vanaf juni weer terug naar zee. De juvenielen bleven 1-2 jaar in zoet water en groeiden op in het zoetwatergetijdengebied (de Boer 2001). Wanneer de soort nog in de westelijke Waddenzee zou voorkomen lijkt een effect van de voorspelde veranderingen in het zoutgehalte onwaarschijnlijk. De Elft haalde zijn voedsel uit de waterkolom en het dieet bestond voornamelijk uit zoöplankton (Nijssen & de Groot 1987). Ook hier geldt dat er geen effect zou zijn te verwachten van de voorspelde veranderingen in de bodemfauna indien de Elft nog in de westelijke Waddenzee zou voorkomen. Fint Deze pelagische soort is zeldzaam langs de Nederlandse kust (Nijssen & de Groot 1987). Volwassen exemplaren trekken tussen april en juni vanuit zee naar de benedenloop van de rivieren om te paaien in de zoetwatergetijdenzône (Thiel et al. 1996). Larven en juvenielen groeien op in estuaria en trekken op twee-jarige leeftijd naar zee (de Boer 2001). Na het afsluiten van het Hollands Diep en het Haringvliet is de Nederlandse populatie ingestort (de Boer 2001) maar de soort lijkt nog in voldoende mate aanwezig in het kustgebied voor een natuurlijke herkolonisatie als paaipopulatie wanneer er weer paaihabitat beschikbaar zou komen (Winter et al. 2002a). Volwassen Finten houden zich tijdens het broedseizoen op in de kustwateren (Winter et al. 2002a). In deze gebieden kon echter geen relatie aangetoond worden tussen het zoutgehalte en het voorkomen van de Fint (de Boer et al. 2001). Een effect van de voorspelde veranderingen in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee op deze soort lijkt daarom onwaarschijnlijk. In het voorjaar van 2000 werden relatief hoge aantallen volwassen Finten waargenomen in de westelijke Waddenzee bij Kornwerderzand. Deze vissen leken het gebied te gebruiken om te foerageren (Winter et al. 2002a). Er wordt echter geen effect verwacht van de voorspelde veranderingen in de bodemfauna van dit gebied op het voorkomen van de Fint, omdat de soort een dieet heeft van voornamelijk zoöplankton, grote insecten en kleine vissen (Nijssen & de Groot 1987; de Boer 2001).

Houting Deze pelagische soort kwam algemeen voor langs de Nederlandse kust en in de benedenloop van de rivieren (Nijssen & de Groot 1987) maar werd beschouwd als uitgestorven als paaipopulatie in Nederland sinds 1938 (de Groot & Nijssen 1997). Houting waren van augustus tot november aanwezig in de brakke zone van estuaria en paaiden in november-december in de bovenloop van rivieren (de Boer 2001). Sinds 1994 wordt de soort echter gedurende de zomermaanden in kleine, maar toenemende, aantallen gevangen in met name het IJsselmeer en het Haringvliet, waar ze waarschijnlijk foerageren (Kranenbarg et al. 2002). Dit is waarschijnlijk het gevolg van herintroducties in Duitse zijrivieren van de Rijn. In 2000 en 2001 werden 3 juveniele exemplaren gevangen in en net buiten de spuikom bij Kornwerderzand. Deze vissen waren waarschijnlijk uit het zoete water gekomen en gebruikten het gebied achter de sluis om te foerageren (Winter et al. 2002a).


61

Hoewel de Boer (2001) vermeld dat Houting in estuaria in de brakke zone verblijft, is er volgens Kranenbarg et al. (2002) vrijwel niets bekend over het habitatgebruik van deze soort. Er kan daarom geen eenduidige voorspelling worden gedaan van de effecten van het veranderende zoutgehalte in de westelijke Waddenzee op het voorkomen van Houting, al zou de afname in oppervlakte van de oligoen mesohaliene zone mogelijk een negatief effect kunnen hebben. Volgens de Boer (2001) eet Houting voornamelijk zooplankton en bodemdieren. Deze omschrijving van het dieet is echter te algemeen om te voorspellen welk effect de veranderingen in de bodemfauna van de Westelijke Waddenzee zullen hebben op het voorkomen van de soort.

Paling Deze benthische soort komt als schieraal en glasaal algemeen voor langs de Nederlandse kust (Nijssen & de Groot 1987). Juveniele glasaal trekt van zout naar zoet water tussen maart en mei en groeit na metamorfose tot rode aal verder op in het zoete milieu. Na enkele jaren volgt een metamorfose tot (geslachtsrijpe) schieraal. Schieraal trekt in het najaar naar zee en plant zich vermoedelijk voort in de Sargasso Zee om daarna te sterven, maar dit is nooit met zekerheid vastgesteld. Er werd geen relatie gevonden tussen het zoutgehalte van het water en het voorkomen van de Paling (de Boer et al. 2001), zodat er geen effect wordt verwacht van de voorspelde veranderingen van het zoutgehalte in de westelijke Waddenzee. Paling eet voornamelijk kleine bodemdieren (de Boer 2001) maar het dieet is zo breed dat er geen effect van de voorspelde veranderingen in de bodemfauna van de westelijke Waddenzee wordt verwacht op het voorkomen van de soort.

Rivierprik Deze pelagische, parasitaire soort komt minder algemeen voor langs de Nederlandse kust (Nijssen & de Groot 1987). Volwassen vissen leven in open zee en trekken in november naar de midden- en bovenlopen van rivieren om te paaien en vervolgens te sterven. De larven leven tot vier jaar in de modder ingegraven als filter feeder en trekken dan naar zee (de Boer 2001; Winter et al. 2002a). Slechts tijdens de in- en uittrek verblijft de Rivierprik gedurende korte tijd in de westelijke Waddenzee. Kortdurende pieken in de vangsten gedurende de trektijd zijn waargenomen bij Kornwerderzand (Winter et al. 2002a) en bij de Haringvlietdam (Winter et al. 2001). Een effect van de voorspelde verandering in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee op het voorkomen van de Rivierprik wordt niet verwacht. Rivierprikken zijn parasieten en ondervinden geen direct effect van veranderingen in de bodemfauna van de westelijke Waddenzee, waar ze bovendien maar kort verblijven.

Spiering Deze pelagische soort komt algemeen voor langs de Nederlandse kust en in de zeegaten (Nijssen & de Groot 1987). Er bestaat een anadrome vorm die in het voorjaar naar de benedenstroom van de rivieren trekt om te paaien en in september-november weer terug naar de estuaria en de kustwateren, maar de soort kan ook als standvis in het zoete water voorkomen (de Boer 2001; Winter et al. 2002a). Na het afsluiten van de Zuiderzee heeft de Spiering zich in het


62

IJsselmeer van trekvis tot een massaal voorkomende standvis (“binnenspiering”) ontwikkeld. Spiering kan onder zeer verschillende zoutregimes leven en er werd ook geen verband gevonden tussen het zoutgehalte van het water en het voorkomen van de soort. De voorspelde veranderingen in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee zullen daarom waarschijnlijk geen effect hebben op Spiering. Juveniele Spiering eet vooral zoöplankton, terwijl de grotere exemplaren meer jonge vis, maar ook wel wormen, eten (Nijssen & de Groot 1987). De voorspelde veranderingen in het voorkomen van borstelwormen kunnen lokaal wel enig effect hebben. Maar omdat vis waarschijnlijk een grotere rol speelt in het dieet en de gemiddelde veranderingen in de kans op voorkomen van borstelwormen niet groot zijn, zal het effect op de Spiering minimaal zijn.

Steur Deze demersale soort was zeldzaam langs de Nederlandse kust (Nijssen & de Groot 1987) en wordt beschouwd als uitgestorven in Nederland (de Boer 2001). Volwassen vissen (pas geslachtsrijp na 7-20 jaar) trekken in het voorjaar de rivieren op en de uittrek van juvenielen is na 2-4 jaar. De volwassen Steur houdt zich zowel in estuaria als in volle zee op en de juvenielen komen voor van de riviermond tot ver in zee (de Boer 2001). Er zijn geen aanwijzingen voor een te verwachten effect van veranderingen in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee op het voorkomen van de Steur, in het geval de soort zich zou hebben hersteld. Grote steuren zijn voornamelijk piscivoor, terwijl de kleinere exemplaren macrobenthos eten en wel vooral insectenlarven (Ganoza Tokashiki 2002). Het lijkt dan ook onwaarschijnlijk dat de voorspelde veranderingen in de bodemfauna van de westelijke Waddenzee een effect zou hebben op het voorkomen van de eventueel teruggekeerde Steur.

Zalm Deze pelagische soort komt slechts sporadisch voor langs de Nederlandse kust (Nijssen & de Groot 1987) en de Nederlandse paaipopulatie geldt als uitgestorven (Winter et al. 2002a). In de jaren negentig is een herintroductieprogramma gestart en inmiddels nemen de aantallen volwassen Zalmen die de Rijn optrekken duidelijk toe (Winter et al. 2002b). Zalm is een anadrome vis met een zeer lange trekroute van de open oceaan bij Groenland tot de bovenstroom van rivieren en bergbeken. Na het paaien in novemberdecember sterven de meeste adulte dieren. De juvenielen trekken na ongeveer drie jaar naar zee (de Boer 2001). Er wordt geen effect verwacht van de voorspelde veranderingen in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee op het voorkomen van Zalm, omdat de soort zich of in het zoete water of in de oceaan ophoudt en slechts korte tijd doortrekt in de Waddenzee. Juveniele Zalm eet zoöplankton en volwassen exemplaren kleine vissen, kreeften en krabben (de Boer 2001). Daarnaast eten de volwassen Zalmen niet tijdens hun trek naar de paaigebieden, zodat er geen effect op de soort is te verwachten van de voorspelde veranderingen in de bodemfauna van de westelijke Waddenzee.

Zeeforel Deze pelagische soort is de relatief meest voorkomende inheemse zalmachtige in de Nederlandse kustwateren (Nijssen & de Groot 1987). De volwassen Zeeforel leeft in open zee en trekt tussen juni en september naar de bovenloop


63

van de rivieren om te paaien. Na 1-3 jaar in het zoete water trekken de juvenielen tussen januari en juni naar zee. Net als voor Zalm wordt er voor Zeeforel geen effect verwacht van de voorspelde veranderingen in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee op het voorkomen, omdat de soort zich of in het zoete water of in zee ophoudt en slechts korte tijd doortrekt in de Waddenzee. Zeeforellen hebben een breed dieet. OP de rivier eten ze insectenlarven en klein benthos en in zee kleine vissen en kreeftachtigen (de Boer 2001). Uit onderzoek in Schotland kwam een dieet naar voren van vlokreeften, insecten, haringachtigen, zandspieringen en wormen (Pemberton 1976). Dit brede dieet van de Zeeforel, gepaard aan de snelle doortrek door de Waddenzee, maakt het onwaarschijnlijk dat de voorspelde veranderingen in de bodemfauna een effect zullen hebben op de soort.

Zeeprik Deze pelagische, parasitaire soort komt minder algemeen voor langs de Nederlandse kust (Nijssen & de Groot 1987). Volwassen vissen leven in open zee en trekken vooral in mei-juni naar de bovenlopen van rivieren om te paaien en vervolgens te sterven. De larven leven 6-8 jaar in als benthische dieren in het zoete water en trekken dan naar zee (de Boer 2001). Net als de Rivierprik verblijft de Zeeprik slechts tijdens de in- en uittrek gedurende korte tijd in de westelijke Waddenzee. Ook voor deze soort zijn kortdurende pieken in de vangsten gedurende de trektijd waargenomen bij Kornwerderzand (Winter et al. 2002a) en bij de Haringvlietdam (Winter et al. 2001). Een effect van de voorspelde verandering in het zoutgehalte van de westelijke Waddenzee op het voorkomen van de Zeeprik wordt niet verwacht. Juveniele Zeeprikken eten detritus en kleine soorten uit de bodemfauna van de rivier. Volwassen dieren zijn parasieten en ondervinden geen direct effect van veranderingen in de bodemfauna van de westelijke Waddenzee, waar ze bovendien maar kort verblijven. 6.5 Conclusies

Tabel 6.2 geeft een samenvatting van de effecten van veranderingen in zoutgehalte en bodemfauna op verschillende groepen vissen. ................................... Tabel 6.2 Overzicht van mogelijke effecten op de visfauna

Vissoort

Effect zout

Toelichting effect

Schol

+ (?)

Haring

+/(?)

Ansjovis Geep Brakwatergrondel Dikkopje Puitaal Zeestekelbaars Bot

0 0 0 0 0 0 +/(?)


64

Effect bodemfauna 0 Toename areaal met een gemiddelde zoutgehalte tussen 26 en 35 promille geeft mogelijk een positief effect 0 Verandering zoutgehalte mogelijk een negatief effect bij DO en een positief effect bij KWZ. 0 0 0 0 0 0 Reductie in 0 saliniteitsschommelingen geeft

mogelijk positief effect (huidzweren) Achteruitgang oligo en mesohalien gebied geeft mogelijk negatief effect Driedoornige stekelbaars Elft Fint Houting Paling Rivierprik Spiering Steur Zalm Zeeforel Zeeprik

0

0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Voor 17 van de 20 onderzochte soorten wordt geen effect verwacht van zowel veranderingen van het zoutgehalte als veranderingen van de bodemfauna. Voor drie soorten is er een mogelijk effect door veranderingen van het zoutgehalte. Alleen voor Schol is een duidelijke richting, een positief op osmotische stress, aan te geven. Voor Bot en Haring is er een positief effect bij KWZ en een negatief effect bij Den Oever door veranderingen van de zoutverdeling.


65


66

7 Effecten op kwelders .............................................................................................

7.1 Inleiding

Wat zijn kwelders? Kwelders zijn gebieden in gematigde streken die regelmatig worden overstroomd met zout en brak water, begroeid met landplanten die zijn aangepast aan het zoute milieu. Waar zijn kwelders te vinden? Overal langs de oevers van zoute wateren kunnen kwelders ontstaan, mits de bodem stabiel genoeg is. Wanneer de waterstandsverschillen klein zijn (zoals bijvoorbeeld langs de Oostzee) blijven de kwelders beperkt tot vlakke gebiedjes die door opwaaiing zo nu en dan onder water komen. Langs geëxponeerde zandige kusten (zoals ons eigen Noordzeestrand) ontstaan geen kwelders. Misschien komt dat door de instabiliteit van de bodem, misschien ook doordat de typische kwelderplanten niet bestand zijn tegen het stuivende zand. Soms, wanneer een strand erg breed wordt, of wanneer een deel daarvan door jonge duinen wordt afgeschermd voor het stuivende zand, kan een zgn ‘groen strand’ ontstaan. Daar zijn verscheidene plantensoorten aan te treffen die ook op kwelders te vinden zijn. Meestal verdwijnt zo’n ‘groen strand’ na een aantal jaren weer, hetzij door afslag hetzij door doorgaande duinvorming. In het laatste geval verandert het groene strand in een duinvallei. Kwelders zijn het meest te vinden langs weinig geëxponeerde kusten, waar zich fijn sediment kan accumuleren. Hoogteligging Wanneer een gebied elke dag wordt overstroomd door zout water is het nog ongeschikt voor kwelderplanten. De bodem blijft dan te nat en te zuurstofarm, waardoor zelfs de meest geharde planten het laten afweten. De kweldergrens ligt daardoor aan de zeezijde ongeveer bij de gemiddelde hoogwaterlijn. In gebieden met een grote getijamplitude, zoals het Deltagebied, kan de grens tot onder GHW doorlopen. De meest bekende planten die daar kunnen groeien zijn het Langarige zeekraal en het Engels slijkgras. In het Deltagebied komt ook het Klein slijkgras voor. De Langarige Zeekraal is een éénjarige plant die weinig bijdraagt aan de stabiliteit van de bodem. De beide slijkgrassoorten daarentegen zijn vaste planten die veel stevigheid bieden. Daardoor kunnen ze slib vasthouden dat tijdens storm en in dagen met springtij over de kwelder heen stroomt. Wanneer de hoogte van de bodem tot 1 á 2 dm boven het gemiddelde hoogwaterniveau toeneemt kunnen zich ook andere kwelderplanten vestigen, waaronder het Gewoon kweldergras. Als gevolg daarvan ontstaat een veel efficiëntere vastlegging van slib, en begint een periode van versnelde hoogtetoename. In slibrijke gebieden (zoals langs de vastelandskust van de Waddenzee) kan die gemakkelijk 1 cm per jaar bedragen, en soms zelfs enkele cm. In minder slibrijke gebieden is de hoogtetoename minder, op de Nederlandse waddeneilanden maximaal 5 a 6 mm per jaar. De versnelde opslibbing neemt na enkele tientallen jaren vanzelf weer af, doordat de overstromingsfrequentie afneemt. Bij heel hoog opgeslibde kwelders zal de jaarlijkse opslibbing ongeveer gelijke tred houden met de lange-termijn zeespiegelstijging.


67

Dit evenwicht wordt waarschijnlijk bereikt bij een hoogteligging van circa 2 meter boven het gemiddelde hoogwaterniveau. Bodemsamenstelling Hierboven is steeds het woord ‘slib’ gebruikt wanneer het over kwelders ging. Dat is met opzet gebeurd. In de meeste kwelderbodems speelt zand slechts een geringe rol. Langs de randen van geulen is soms wat fijn zand aanwezig, en op de waddeneilanden kan inwaaiend zand vanuit de duinen in de bodem terecht komen. Ook langs de kwelderrand kan zand op de kwelder terecht komen, dat door golfwerking van het voorliggende wad is vrijgemaakt. De kweldervegetatie dat zand zo effectief in, dat alleen de overgangen naar de duinen, geulranden en de nabijheid van afslagranden vrij veel zand kunnen bevatten. Vaak liggen ze dan ook wat hoger dan de rest van de kwelder. Alleen het slib wordt over een grotere afstand verplaatst. Na rijping van dat slib ontstaat een kleibodem die in sommige gevallen enkele meters dik kan zijn. Pioniers en successie Met het hoger worden van de bodem verandert ook de vegetatie. Mits goed ontwaterd verschijnen enkele tientallen andere plantensoorten, waaronder Zulte, Engels lepelblad, Gerande en Zilte schijnspurrie, Zulte, Gewone zoutmelde, Spiesmelde, Lamsoor, Zeeweegbree, Hertshoornweegbree, Rood zwenkgras, Strandkweek, Zilte rus en Zeerus. Op de hoogste kwelderdelen kan ook Engels raaigras groeien, en soms komen er Akkerdistels en Witte klaver voor. Wanneer de ontwatering niet (zo) goed is ontstaan vaak natte plekken waar ’s zomers Kortarige zeekraal en Schorrenkruid groeien. Soms ontstaan zelfs plekken die wit uitslaan van het zout dat door verdamping van het water overblijft. 7.2 Brak en zout

Verschillen in vegetatie tussen zoute en brakke kwelders Zoute kwelders Brakke kwelders komen daar voor waar het overspoelende water licht tot sterk brak is, of waar langs andere weg invloed van zoet water is. De plantensoorten die in de vorige alinea werden genoemd, zijn alle aan te treffen op kwelders waar weinig of geen invloed is van zoet water. Waar de invloed van zoet water duidelijker wordt treden enkele andere plantensoorten op die in veel gevallen ook heel dominant kunnen zijn. Het zijn Riet, Zeebies en Fioringras. Ook komen in zulke gebieden soms Akkermelkdistels voor en (bij vrij lage zoutgehaltes) het uit Zuid Afrika afkomstige Goudknopje. Zulte behoort onder brakke omstandigheden vaak tot de dominante plantensoorten. De plant kan echter ook goed groeien op kwelders waar (behalve regenwater) geen aanvoer van zoet water is, zoals overal langs de Friese en Groninger kust en de Waddeneilanden. Net als andere kwelderplanten groeit Zulte in brakke omstandigheden groter uit dan in zoute omstandigheden. Van al deze soorten is Riet het meest opvallend en het meest dominant, zodanig dat brakke kwelders kunnen bestaan uit enorme rietvelden. Riet kan op kwelders groeien waar het overstromende water minder dan ongeveer 16 promille bedraagt (Esselink, 2000) maar vooral in gebieden die tamelijk zoet zijn (minder dan circa 10 promille zout in het overstromende water) is de concurrentiekracht van Riet zeer groot. Deze invloed van zoet water laat zich waarschijnlijk vooral via de wortels gelden, maar uiteindelijk wint Riet het van andere soorten via de concurrentie om licht. Ook op enkele plekken langs de


68

waddeneilanden staat veel Riet en Zeebies, namelijk in gebieden met zoete kwel vanuit nabijgelegen duinen. Kwelders en beheer De plantengroei van kwelders is sterk afhankelijk van het beheer. Op de Nederlandse kwelders is alleen beweiding als beheer toegestaan; maaien en afplaggen wordt momenteel vanuit oogpunt van natuurbeheer als ongewenst beschouwd (beheersplan Natuur, Ministerie van LNV, //). Zoute kwelders (boven ongeveer 15 promille zout) veranderen zonder beweiding meestal in vlaktes van Strandkweek. Als er geen beweiding is veranderen brakke kwelders in velden met Riet. Onbeweide kwelders kunnen dan ook op den duur een tamelijk eentonig karakter krijgen. Door beweiding blijven meer open vegetaties in stand, vaak met open, vertrapte plekken bij concentratiepunten voor het vee. Bij zoute kwelders zijn deze begroeid met Kweldergras, Rood zwenkgras en soms Fioringras en Engels Raaigras, met daartussen gemengd allerlei kruiden, waaronder klein blijvende exemplaren van de Zulte. Op vertrapte plekken staat vaak de Kort-arige zeekraal, en op hoge kwelderdelen slaan vaak Akkerdistels op. Bij brakke kwelders kan veel Fioringras voorkomen, meestal naast de hierboven al genoemde soorten. De fauna van zoute en brakke kwelders Op kwelders is een rijke fauna van ongewervelde diersoorten aan te treffen: Slakken, mijten, spinnen, en een groot aantal insectensoorten. Daarvan zijn enkele honderden soorten beperkt tot kwelders; daarnaast zijn er soorten die ook binnendijks voorkomen maar (kennelijk) een groot aanpassingsvermogen hebben ten aanzien van zout. Veel plantenetende kwelder-evertebraten zijn gebonden aan bepaalde kwelderplanten; elke plantensoort heeft zijn eigen specifieke insecten, variërend van bladluizen en mineervliegen tot kevers en een groot aantal kleine vlindersoorten. Voor een deel leven ze in die planten, zodat ze minder last hebben van eventueel overstromend zout water. Deze afhankelijkheid van specifieke plantensoorten betekent dat een deel van de kwelderfauna zich wijzigt overeenkomstig de aanwezige plantensoorten. Dieren die in het strooisel op de bodem leven en allerlei kleine predatoren (spinnen, wantsen en loopkevers) moeten gewoon bestand zijn tegen de invloed van zout. Daardoor komen op brakke kwelders meer diersoorten voor die vanuit het zoete milieu komen. Toch zijn er ook enkele diersoorten die specifiek zijn voor een brak milieu. Voorbeelden zijn het Gray’s kustslakje en verscheidene soorten Wapenvliegen, en een aan de kust gebonden Rietsprinkhaan. De grote invloed van het beheer op de plantengroei werkt ook door in de dierenwereld. Uit het bovenstaande zal het duidelijk zijn dat die invloed deels via de aanwezige plantensoorten zal werken. Anderzijds heeft de kortere, en meer open vegetatiestructuur veel effect op de diersoorten die op en in de bodem leven. Vanuit Duits onderzoek is hierover veel bekend, vooal voor zoute kwelders. Het voert in dit bestek te ver om daarop nader in te gaan. 7.3 Effecten van een extra spuisluis

Zoals hierboven al is aangegeven is de plantengroei van brakke kwelders sterk afhankelijk van de groeimogelijkheden voor Riet en eventueel Heen. Riet kan pas dominant kan worden bij zoutgehaltes beneden 15 promille. De zouttolerantie van Heen verschilt niet veel van Riet, maar de soort is beter bestand tegen golfwerking. Dit kan ertoe leiden dat Heen zich kan handhaven in de buitenste kwelderzone. Op beschuttere plaatsen verliest het de concurrentie om licht van Riet.


69

Zoals uit de modelberekeningen voor zoutgehaltes bij de Afsluitdijk, voor en na de aanleg van een nieuw spuimiddel, blijkt dat deze gehaltes –jaargemiddeldalleen te verwachten zijn in de directe nabijheid van de spuipunten. Bij Kornwerderzand wordt het gebied met zoutgehaltes tussen 15 en 20 0/00 wel veel groter, maar bij die zoutgehaltes is nog steeds een plantengroei te verwachten die nauwelijks verschilt van die van ‘gewone’ zoute kwelders. Wel zal iets gemakkelijker aan de randen van zulke kwelders rietontwikkeling op kunnen treden door uittredend kwelwater uit een dijklichaam. Dit verschijnsel is ook op enkele plekken langs de Friese kust en het Balgzand (Slikhoek) waar te nemen. Dit blijft echter beperkt tot kleine randen, van hooguit enkele tientallen meters breed. Het enige kweldertje dat direct onder invloed staat van verlaagde zoutgehaltes ligt direct ten westen van de haven van Den Oever. Op dit moment wordt de vegetatie daar lokaal door Riet gedomineerd, en verwacht mag worden dat de autonome ontwikkeling gaat in de richting van een grotere dominantie van Riet. Door de aanleg van een extra spuimiddel bij Kornwerderzand zal dit gebiedje mogelijk nog iets minder zoet worden, zodat de ontwikkeling van het Riet wellicht iets minder snel zal gaan. Andere kwelders bevinden zich niet in het gebied waar een omslag zou kunnen plaats vinden. Op termijn van decennia valt er overigens ook geen kwelderontwikkeling te verwachten. Zoals aangegeven in de inleiding van dit hoofdstuk is een behoorlijke hoogteontwikkeling nodig voordat kweldervorming op gang komt. De enige ondiepe gebieden (wadplaten) die daarvoor in aanmerking zouden kunnen komen zijn nu te vinden bij Zurich langs de Friese kust. Ze liggen echter tamelijk laag (rond NAP) en ze zijn bovendien geëxponeerd ten opzichte van de westelijke winden. Gegeven een getijverschil van ongeveer 1,8 meter zou er dus een spontane opslibbing van ongeveer 90 cm plaatsmoeten vinden voordat hier kweldervorming op gang zou kunnen komen. Er zijn geen redenen om te veronderstellen dat zulks op korte termijn zou gebeuren. Mochten hier toch op de zeer lange termijn kwelders ontstaan, dan kan uit de nu berekende zoutgehaltes worden afgeleid dat deze het karakter zullen dragen van een ‘gewone’ zoute kwelder. Wel liggen de zoutgehaltes hier vrij dicht bij het omslagpunt van 15‰. Kleine wijzigingen in de rekenvoorwaarden zouden dus kunnen leiden tot een andere prognose. 7.4 Conclusies

Naar verwachting zijn de effecten op kwelders minimaal. Alleen een kleine kwelder ten westen van de haven van Den Oever zou zich tot een iets zoutere kwelder kunnen ontwikkelen dan nu het geval is. Indien op de zeer lange termijn de wadplaten bij Harlingen tot kwelders uitgroeien, zullen deze zich waarschijnlijk ontwikkelen als zoute kwelders, met mogelijk invloed van water met zoutgehaltes onder de 15 ‰.


70

8 Effecten op de herstelkansen van zeegras .............................................................................................

8.1 Inleiding

In de Waddenzee komen twee soorten zeegras voor, Groot zeegras (Zostera marina) en Klein zeegras (Zostera noltii). Klein zeegras is een soort van het brakke intergetijdegebied, Groot zeegras heeft een grotere zouttolerantie en komt in twee varianten voor, als eenjarige in het litoraal (intergetijdegebied), en als meerjarige in het sublitoraal en lage litoraal. In het Waddengebied gaat de meeste aandacht uit naar Groot zeegras. 8.1.1 Huidige verspreiding Westelijke Waddenzee

Zeegras komt niet meer voor in de Westelijke Waddenzee nabij de Afsluitdijk. De dichtstbijzijnde plek waar de laatste decennia zeegras kan worden gevonden is ten zuiden van Terschelling. In het verleden lag het zwaartepunt van de verspreiding van Groot zeegras juist in de Westelijke Waddenzee, op het Balgzand, onder Texel en Vlieland, en rond het eiland Wieringen. Het betrof daar vooral de meerjarige, sublitorale variant. 8.1.2 Verdwijnen

De achteruitgang van Zeegras in de Waddenzee wordt meestal toegeschreven aan de ‘wierziekte’ uit de jaren ’30, veroorzaakt door een eencellige schimmel (Labyrinthula macrocystis). Echter, de meeste Europese populaties, die ook onder de epidemie te lijden hadden, zijn vrij snel weer hersteld. Waarom dit in de Waddenzee niet is gebeurd is niet precies bekend. De meest waarschijnlijke verklaring van het verdwijnen is een combinatie van factoren die in de tijd min of meer samenvielen: de wierziekte, de aanleg van de Afsluitdijk, en twee jaren met aanzienlijk minder zonneschijn dan normaal (v. Katwijk, 2000, Wijgergangs, 1999). 8.1.3 Waarom keert zeegras niet terug?

Ook aan het gebrek aan herstel van de zeegraspopulaties ligt een complex aan factoren ten grondslag. Als belangrijkste oorzaak noemt Van Katwijk (2000) twee belangrijke zaken: • meer dynamiek (zie figuur 8.1), met daaraan verbonden een aantal secundaire effecten, • het gecombineerde effect van hogere nutriëntengehaltes en een sterker wisselende saliniteit. Ook de toegenomen troebelheid van het water speelt een rol. Hierdoor is de maximale groeidiepte van zeegras afgenomen. Onder dynamiek wordt hier zowel water- als sedimentdynamiek verstaan. Dit heeft diverse effecten. Een voorbeeld: het gevolg van meer golfdynamiek is dat het sediment wordt opgewerveld en de fijne delen wegspoelen. Dit heeft weer tot gevolg dat het sediment sneller uitdroogt., en daarmee minder geschikt is als habitat voor zeegras. Deze en andere factoren staan samengevat in figuur 8.1.


71

................................... Figuur 8.1 Oorzaak-gevolgdiagram van ‘dynamiek’in het waddensysteem. Bron: v. Katwijk, 2002.

Het is mogelijk dat er in de dynamiek van met name sublitoraal zeegras een aantal zelfversterkende mechanismen zitten. De aanwezigheid van zeegras heeft tot gevolg dat de dynamiek afneemt, waardoor de standplaatsfactoren nog gunstiger worden. Omgekeerd heeft het verdwijnen van een zeegrasveld als effect dat de dynamiek toeneemt, het sediment grover wordt en de troebelheid toeneemt. Hierdoor wordt de herkolonisatie door zeegras geremd. In extremo leidt dit tot twee stabiele toestanden, eentje met en eentje zonder zeegras, waarbij het moeilijk is om van de ene stabiele toestand in de andere te geraken. Vergelijkbare verschijnselen kennen we uit ondiepe meren, alleen is de sturende factor niet dynamiek maar eutrofiëring. Ook hier ontstaan twee stabiele toestanden: een met waterplanten en helder water, en een met algen en troebel water. 8.2 Aanpak

Uit het bovenstaande blijkt dat zeegras onder invloed van standplaatsfactoren een complexe dynamiek vertoont. In het volgende hoofdstuk worden de diverse standplaatsfactoren besproken in het licht van de verwachte veranderingen als gevolg van de nieuwe spuisluis. Vervolgens zijn de resultaten van de hydraulische modelberekeningen voorgelegd aan een groep experts. De verwachte effecten op de herstelkansen van zeegras zijn op grond van hun deskundigenoordeel in kaart gebracht. 8.3 Relevante ecologische aspecten

Belangrijke factoren voor kieming • permanente waterlaag op sediment • zoutgehalte • beschutting • slibgehalte • Standplaatsfactoren voor groei • dynamiek (golfwerking en stroomsnelheid) • troebelheid • zoutgehalte water


72

• •

zoutgehalte bodemwater gecombineerd effect zoutgehalte en nutriëntenconcentratie

8.3.1 Voorwaarden voor kieming 8.3.2 Zoutgehalte

Zeegras kiemt het best bij lagere saliniteiten. Wijgergangs (1999) geeft aan dat de kieming optimaal is bij zoutgehalten lager dan 10‰. Tussen 10 en 20 ‰ neemt de geschiktheid voor af, en boven 20 ‰ is kieming nauwelijks meer mogelijk. De groei van kiemplanten geschiedt optimaal tussen 10 en 18 ‰. De kiemperiode ligt in het voorjaar (april mei). Dit is derhalve de kritische periode waarin de zoutgehaltes zo laag mogelijk moeten zijn. Echter indien de zoutgehaltes té vroeg in het voorjaar laag zijn, kan voortijdige kieming optreden: de gekiemde plantjes vriezen dood. Kieming is van groot belang voor de littorale, eenjarige zeegraspopulatie, die immers elk jaar opnieuw op moet komen. De voorwaarde van lage zoutgehaltes voor kieming is waarschijnlijk ook een belangrijke factor in de huidige verspreiding van zeegras: vlak langs de kust van de Waddeneilanden en de vastelandskwelders. Hier zijn de kansen het grootst voor het aan het oppervlakte treden van zoet water uit de ‘zoetwaterbel’ onder de eilanden en het vasteland. Deze populaties zijn allemaal eenjarige litorale populaties, van Groot, maar ook Klein zeegras. Uit het bovenstaande zijn twee zaken van belang voor [ES]2: • Veranderingen in de zoutverdeling in het voorjaar, op bijvoorbeeld het Balgzand, kunnen gevolgen hebben voor de kansen op kieming van zeegras. Aandachtspunt is de periode januari/februari misschien ook maart: in deze periode mag de saliniteit niet té laag worden (ondergrens niet bekend, maar naar schatting rond de 10-15 promille zoutgehalte) . • Het is van belang om ook lokale zoetwaterbronnen, zoals spui uit het Amstelmeer en lokale zoete kwel, bij de afweging te betrekken.

Relevantie zoutgehalte voor effectenstudie [ES]2: groot 8.3.3 Beschutting

Met name de uitloop van scheuten na kieming wordt positief beïnvloed door beschutting (v Katwijk & Wijgergangs, 2000). Hiervoor wordt geen maat genoemd. Relevantie beschutting voor effectenstudie [ES]2: niet groot , tenzij lokaal door ontwerp dammen etc. 8.3.4 Slibgehalte

van Katwijk & Wijgergangs (2000) geven aan dat kieming het best geschiedt op slibrijk sediment, waarop een laagje water staat. Kieming op een sediment met een mediane korrelgrootte van 105 µm was veel beter dan op sediment met een mediane korrelgrootte van 170 µm. Precieze voorkeuren voor kieming zijn niet bekend. Voor groei en overleving is de sedimentsamenstelling minder van belang (v. Katwijk et al, 2000)

Relevantie slibgehalte voor effectenstudie [ES]2: lokaal mogelijk groot


73

8.4 Standplaatsfactoren voor groei 8.4.1 Dynamiek

Groot zeegras kan zich alleen handhaven op laag- tot middelmatig dynamische plaatsen. Dit leidt er mede toe dat de litorale en sublitorale populaties van elkaar gescheiden zijn door een gebied waar geen groei mogelijk is (fig. 8.2). Hier vindt de grootste golfaanval plaats. Dynamiek wordt veroorzaakt door de eb- vloedstroming en door golfwerking. Wijgergangs (Wijgergangs, 1999) geeft aan dat zeegras kan voorkomen tot een maximale stroomsnelheid van 0,5 m s-1.Bij hogere stroomsnelheden neemt de kans op voorkomens drastisch af. Dynamiek door golven wordt vaak uitgedrukt als ‘orbitaalsnelheid’. De Jonge et al (1997) geven aan dat de groeimogelijkheden optimaal zijn bij een orbitaalsnelheid van 0- 0,2 m/s, en volledig ongeschikt bij snelheden boven 0,4 m/s.

................................... Figuur 8.2 Zonatie van Groot zeegras als gevolg van waterdynamiek en droogval. Bron: v. Katwijk (2000).

De eerste modelberekeningen van enkele spuivarianten laten zien dat de dynamiek alleen lokaal verandert, in de buurt van de spuiwerken. Op een afstand van enkele kilometers is de situatie vergelijkbaar met de huidige toestand. Op grond van deze berekeningen is de verwachting dat veranderingen in dynamiek niet tot sterke veranderingen in de groeikansen van zeegras leiden. Relevantie dynamiek voor effectenstudie [ES]2: waarschijnlijk niet groot 8.4.2 Troebelheid

Het lichtklimaat is van groot belang voor de maximale groeidiepte waarop zeegras kan voorkomen. De troebelheid van het Waddenzeewater is toegenomen, waarbij de aanleg van de Afsluitdijk en de toegenomen eutrofiëring een rol hebben gespeeld (Wijgergangs, 1999). Hierdoor valt er minder licht op de bodem, en is de potentiële maximale groeidiepte van


74

zeegras afgenomen. Er lijkt een trend te zijn van afnemende troebelheid in de Westelijke Waddenzee (De Jonge et al., 1997). Als deze zich verder doorzet zal het potentiële groeigebied voor zeegras weer toenemen. De verwachting is niet dat het bouwen van een extra spuiwerk zal leiden tot grote verschuivingen in troebelheid, bovenop de autonome ontwikkeling. Relevantie troebelheid voor effectenstudie [ES]2: (waarschijnlijk) niet groot 8.4.3 Zoutgehalte water

Groot zeegras heeft een vrij brede tolerantie voor zout. Het optimum voor groei zou liggen tussen 10 en 30 ‰, en de ondergrens bij 5 ‰ (Wijgergangs, 1999). Dit houdt in dat de zoutgehalteverdeling voor groei weliswaar minder kritisch is dan voor kieming, maar toch een belangrijk aandachtspunt in het kader van deze studie. De relevante periode in het jaar is de zomer tot vroege herfst. Veranderingen in de zoutverdeling in deze periode kunnen invloed hebben op de groei, en daarmee op de overlevingskansen, van zeegras. Relevantie zoutgehalte water voor effectenstudie [ES]2: groot 8.4.4 Zoutgehalte bodemwater

In een recente studie (Katwijk, 2000) bleek de saliniteit van het bodemwater een belangrijke rol te spelen bij het al dan niet voorkomen van zeegras. Op met zeegras begroeide plaatsen heeft het bodemwater een saliniteit van gemiddeld 26,7 ‰, tegenover 37 ‰ op onbegroeide plaatsen. De belangrijkste oorzaken die genoemd worden voor het ontstaan van een dergelijk verschil zijn de aanwezigheid van klei- of leemlagen in de bodem, die wegzijgen van regenwater belemmeren (De Jonge et al., 1997; Philippart, 1994) effecten van de zeegrasbegroeiing zelf, zoals lagere verdamping en groter invang van slib (v. Katwijk et al., 2000). Relevantie zoutgehalte bodemwater voor effectenstudie [ES]2: mogelijk groot 8.4.5 Combinatie zoutgehalte en nutriënten

Zoutgehalte en nutriëntengehaltes hebben een gecombineerd effect op Groot zeegras. Bij lagere zoutgehaltes leiden hoge nutriëntenconcentraties tot hogere groei van Groot zeegras. Bij hoge zoutgehaltes, daarentegen, leidt een relatief kleine verhoging van de nutriëntengehaltes tot een voor de groei van Groot zeegras ongeschikte situatie. ................................... Figuur 8.3 Interactie tussen nutriënten en saliniteit op de groei van Groot zeegras. Bron: v. Katwijk, 2000.


75

De relevante periode voor deze factor is de vroege zomer tot vroege herfst Relevantie zoutgehalte * nutriënten voor effectenstudie [ES]2: mogelijk groot 8.5 Verwachte effecten van de aanleg van een nieuwe spuisluis

Doel is analyse van de invloed van de diverse varianten op de bovengenoemde voorwaarden voor kieming en de standplaatsfactoren. Het zoutgehalte, nutriëntenconcentraties en de stroomsnelheid worden modelmatig voorspeld. Over sommige andere factoren, zoals het slibgehalte kan op grond van expertoordeel een uitspraak worden gedaan. In de praktijk zal vooral het zoutgehalte zodanig veranderen dat er een effect op de verspreidig van zeegras verwacht kan worden. Voor andere factoren is dat onzeker, maar van sommige factoren moet in ieder geval de mogelijke relevantie onderzocht worden. Bij de diverse standplaatsfactoren in de vorige paragraaf is aangegeven in hoeverre ze relevant zijn voor deze studie. 8.5.1 Geografische afbakening

Op dit moment wordt het Balgzand beschouwd als een kansrijke plaats voor de herintroductie van zeegras. In het kader van het project ‘Zeegras’, onderdeel van het programma Gradiënten, wordt hier Groot zeegras aangeplant. Ook andere delen van de Westelijke Waddenzee zijn potentieel geschikt. Deze liggen echter alle boven de lijn Harlingen-Texel. De focus bij de beschrijving van de effecten van de aanleg van een nieuwe spuisluis op de (potenties voor) zeegras zal dus liggen op het Balgzand, met een globalere analyse van de rest van de Westelijke Waddenzee. 8.5.2 Aanpak

Gezien de beschikbare informatie zouden de effecten op zeegras hetzij via expertoordeel, hetzij met behulp van modellen in beeld kunnen worden gebracht. Omdat het beschikbare model, dat onderdeel vormt van het Habimap-instrumentarium, niet geheel up to date is, wordt er in het kader van [ES]2 gebruik gemaakt van expertoordeel. Als basismateriaal is een aantal kaarten verzameld die de verwachte effecten op zoutgehalte, stroomsnelheid en nutrientenconcentraties in beeld brengen. Deze zijn toegestuurd aan de experts die betrokken zijn bij het ‘project zeegras’ (project RKZ-912). Aan de experts is het verzoek gericht om de effecten te schatten die zij op grond van de veranderingen in de abiotische omstandigheden verwachten. De geconsulteerde experts die inhoudelijk hebben gereageerd zijn: J. de Vlas , RIKZ (JdV) D.J. de Jong, RIKZ (DdJ) M. van Katwijk, KUN (MvK) V.N. de Jonge, RIKZ/RUG (VdJ) 8.5.3 Resultaten consultaties experts

De volgende mogelijk relevante standplaatsfactoren zijn bekeken: • Minimum zoutgehalte zeewater in het voorjaar • Gemiddeld zoutgehalte zeewater • Zoutgehalte bodemwater • Nutriëntengehaltes (met name ammonium) in relatie tot zoutgehalte • Slibgehalte bodem Uit de morfologische studie in het kader van [ES]2 (Oost, 2003) komt naar voren dat het slibgehalte hoogst waarschijnlijk alleen zeer lokaal zal veranderen als gevolg van de aanleg van de spuisluis. Daarom is deze standplaatsfactor


76

verder niet beschouwd. Het zoutgehalte van het bodemwater is verder niet onderzocht, en zal niet wezenlijk wijzigen zolang de bodemopbouw en de kwelsituatie onveranderd blijven. Om deze reden is ook het zoutgehalte van het bodemwater buiten beschouwing gebleven. Over blijven: • zoutgehaltes in het zeewater • nutriënten Omdat in andere onderdelen van de ES2-effectenstudie ook aandacht is besteed aan stroming en hydrodynamiek, zijn de kaarten met maximale stroomsnelheden ook voorgelegd aan de deskundigen. Hieronder zijn hun bevindingen voor de verschillende relevante aspecten weergegeven. Zoutgehalte DdJ, JdV, MvK De waarden die uit de modelberekeningen naar voren komen geven aan dat het hele studiegebied potentieel geschikt blijft voor zowel kieming als groei van zeegras. De condities op het Balgzand worden iets ongunstiger, maar de gehaltes blijven binnen de tolerantiegrenzen van zeegras. MvK wijst erop dat onder de huidige omstandigheden de kans bestaat op voortijdige kieming, door afvoerpieken in het vroege voorjaar. Nutriënten Uit een studie door WL zijn gegevens bekend dover de verwachte veranderingen in concentraties totaal-N en nitraat (zie hoofdstuk –over GEMmodellering). Er treedt een verschuiving op in de nutriëntenconcentraties omdat de hoeveelheden gespuid zoet water verschuiven. De concentraties bij Den Oever nemen af met 5 tot 15 %, en die bij Kornwerderzand toe in de orde van 20 %. MvK en JdV concluderen dat op het Balgzand relatief wat gunstiger condities ontstaan, die deels de ongunstiger zoutcondities compenseren. Bij Kornwerderzand treedt een omgekeerd effect op. Dit betekent dat langs de Friese kust de omstandigheden minder gunstig worden. Stroomsnelheden (dynamiek) Alle deskundigen zijn het erover eens dat de veranderingen ten opzichte van de huidige situatie zijn zo gering dat ze niet relevant zijn voor de herstelkansen van zeegras. VdJ schat in dat vooral expositie als gevolg van de geografische ligging van belang is. Het Balgzand is redelijk beschut, maar mogelijk nog suboptimaal voor zeegras. De aanleg van de spuisluis veroorzaakt noch een verbetering, noch een verslechtering. Mogelijke mitigerende maatregelen Zeegras is in het voorjaar voor zijn kieming afhankelijk van verlaagde zoutgehaltes. In deze periode wordt peil van het IJsselmeer omhoog gebracht van het winterpeil naar het zomerpeil. Gedurende deze periode wordt er in de regel niet gespuid, wat ongunstig is voor de kieming van zeegras. Diverse deskundigen (DdJ., JdV, MvK) stellen als mitigerende maatregel voor om tijdens de peilaanpassing te blijven spuien, zodat de Waddenzee niet te veel en te plotseling verzout.. Wel is het van belang om de periode van verzoeting te laten corresponderen met de kiemingsperiode van zeegras. Grote hoeveelheden zoet water in het vroege voorjaar kunnen de ontwikkeling van zeegras nadeling beinvloeden. Hier kan het spuiregime van de drie sluizen op worden aangepast. De effecten van een ander spuiregime worden geillustreerd door de zoutvelden van de scenario's MT02 en MT05. Bij het laatste scenario wordt de spui


77

geconcentreerd rond Kornwerderzand. Dit kan verzoeting van het Balgzand tegengaan. 8.6 Conclusies

•

•

• •

De veranderingen van gemiddelde en voorjaarszoutgehaltes die naar voren komen zijn naar verwachting geen belemmering voor de herstelkansen van zeegras, omdat ze de tolerantiegrenzen van zeegras niet overschrijden. De combinatie van veranderingen in nutriëntengehaltes en zoutgehaltes leiden tot een neutrale toestand op het Balgzand, en mogelijk een lichte verslechtering voor de herstelkansen van zeegras langs de Friese kust. Op de feitelijke toestand - er bevindt zich voor de Friese kust geen zeegras - zal het spuimiddel geen nadelig effect kunnen sorteren. De veranderingen in de overige parameters zijn zo gering dat ze niet relevant zijn om te beschouwen in het kader van deze studie. Als mitigerende maatregelen komen in aanmerking: Ononderbroken spuiregime in het voorjaar, en het vermijden van grote zoetwaterlozingen te vroeg in het voorjaar (voor april)


78

9 Samenvatting .............................................................................................

De spuicapaciteit in de Afsluitdijk is momenteel onvoldoende om het winterstreefpeil van het IJsselmeer te handhaven. In de toekomst zal de handhaving van het Ijsselmeerpeil nog moeilijker worden door de verwachte klimaatverandering als gevolg van het broeikaseffect met als gevolg een versnelde stijging van de zeespiegel en een toename van de piekdebieten van de IJssel. De regering is voornemens de spuicapaciteit te verdubbelen door een extra spuimiddel aan te leggen. De streefpeilen zullen dan naar verwachting tot ca. 2050 kunnen worden gehandhaafd. Om deze verdubbeling van de spuicapaciteit te realiseren is door Directie IJsselmeergebied een planstudie gestart: [ES]2-Afsluitdijk. Om de effecten van het extra spuimiddel op de ecologie van de westelijke Waddenzee en het IJsselmeer in beeld te brengen wordt door Rijkswaterstaat Directie IJsselmeergebied (RDIJ) een milieu effect rapport opgesteld. Ter onderbouwing van het MER zijn studies verricht naar de effecten van een extra spuimiddel op de hydraulica, de morfologie en de ecologie van de westelijke Waddenzee. Dit rapport geeft de resultaten van fase drie van het onderzoek. Tijdens fase drie zijn de effecten van een extra spuimiddel op locatie 1A onderzocht (Figuur 1.1). Om de effecten van een extra spuisluis op de ecologie te kunnen bepalen is het noodzakelijk inzicht te hebben in de effecten die optreden als gevolg van een verandering van de hydraulica, de morfologie en sedimentologie van de westelijke Waddenzee. De hydrodynamische aspecten die zijn onderzocht betreffen stroomsnelheid en saliniteit, de morfologische en sedimentologische aspecten die zijn onderzocht betreffen hoogteligging (diepte) en sedimentsamenstelling. Effecten op de hydrodynamica De hydrodynamische aspecten stroomsnelheid en saliniteit zijn onderzocht middels hydrodynamische scenarioberekeningen. De volgende scenario’s zijn doorgerekend: MT01: MT02: MT03: MT04: MT05:

de situatie in 2010 (de referentie), de situatie in 2010 met extra spuimiddel, de situatie in 2050 (de autonome ontwikkeling) en de situatie in 2050 met extra spuimiddel, de situatie in 2010 met extra spuimiddel, maar met gewizigd beheer van de spuisluizen

De resultaten laten zien dat de stroomsnelheid alleen in de directe omgeving van de spuisluizen wordt beïnvloed (MT02, MT04 en MT05). De effecten op de saliniteit zijn grootschaliger. Door de verhoging van de capaciteit bij Kornwerderzand wordt de omgeving daar zoeter en rondom het spuipunt bij Den Oever verzout het water (MT02, MT04 en MT05). De gebieden waar het water sterk verzoet blijven echter beperkt door de grote menging die optreedt door de sterke getijstromen in de westelijke Waddenzee. De autonome ontwikkeling (MT03) leidt tot een lichte verzouting bij Den Oever en een lichte verzoeting bij Kornwerderzand omdat de capaciteit van de spuisluizen bij Den Oever sterker afneemt. De effecten van een extra spuimiddel in 2050 worden zo door de autonome ontwikkeling licht versterkt (MT04). Berekening MT05 is


79

gebaseerd op een ander spuibeheer waarbij de capaciteit van de spuimiddelen bij Kornwerderzand als eerste worden benut. Dit levert een sterkere en grootschaliger verzoeting bij Kornwerderzand en verzouting bij Den Oever. Effecten op de morfologie Uit de resultaten van de voorgaande fase 2 bleek dat de morfologische effecten zich zullen beperken tot de directe omgeving van de spuisluis in de vorm van een erosiekuil en een eventuele spuigeul. Door zogenaamde ''bedloads'' te voorspellen is deze conclusie tijdens fase 3 van de studie bevestigd. Op grond van de historische morfologische ontwikkeling van de westelijke Waddenzee op diverse tijdschalen is een voorspelling opgesteld van de morfologische ontwikkelingen voor de komende 50 jaar bij verder uitblijven van nieuwe menselijke ingrepen. De geleidelijke verschuiving van de wantijen zoals geconstateerd na de aanleg van de Afsluitdijk, zal voorlopig waarschijnlijk doorgaan met als effect een geleidelijke verdere vergroting van het getijdevolume van het Marsdiep en het Eierlandse Gat. De subgetijdeplaten zullen zeer geleidelijk nog iets dieper worden. Wanneer wordt uitgegaan van het gematigde temperatuurscenario van het IPCC zullen de intergetijdeplaten waarschijnlijk 0-7 cm dieper komen te liggen voor Marsdiep en Vlie, terwijl het Eierlandse gat nauwelijks dieper komt te liggen. De platen dicht bij de zeegaten zoals het Balgzand houden de zeespiegelstijging waarschijnlijk beter bij dan de platen verder naar binnen toe. De morfologische studie voorspelt zeer geringe veranderingen van de mediane korrelgrootte in de westelijke Waddenzee. Effecten op fytoplankton De effecten op het fytoplankton zijn modelmatig bestudeerd voor scenario MT02, de effecten direct na aanleg. Op basis van de resultaten van de hydrodynamische modelberekeningen is een toepassing van GEM (Generiek Estuarium Model) voor de westelijke Waddenzee opgezet. GEM is een ecologisch (stofstroom)model en geeft een beschrijving van de transport- en omzettingsprocessen van nutriënten en fytoplankton. De berekende effecten op het chlorofyl, een maat voor de biomassa van het fytoplankton zijn klein. Op de Breehorn zou de bodemfaunagemeenschap iets kunnen verarmen door een lagere beschikbaarheid van voedsel. Dit effect wordt op andere locaties gecompenseerd. De overige scenario’s zijn niet doorgerekend. Verwacht wordt dat in 2050 de fytoplanktonbiomassa lager is indien het huidige beleid, gericht op het verder terugdringen van de eutrofiëring van het water, succesvol is (MT03). De effecten van een extra spuimiddel in 2050 zijn sterk vergelijkbaar met de effecten in 2010 (MT04). Scenario MT05 zal waarschijnlijk leiden tot grotere verschuivingen. Effecten op bodemfauna De effecten op de bodemfauna zijn modelmatig bestudeerd. Hierbij is gebruik gemaakt van het GIS-instrumentarium HABIMAP. Hiermee kunnen statistische relaties tussen het voorkomen van bodemdieren en hun omgeving ruimtelijk worden uitgewerkt. Bij het afleiden van deze relaties was een grote dataset met bodemfaunagegevens beschikbaar, afkomstig van Alterra, RIKZ en andere bronnen. Voor elk van de monsterlocaties uit deze dataset zijn uit diverse bronnen gegevens over zoutgehalte, stroomsnelheid, NAP-hoogte en sedimentsamenstelling verzameld. Hiermee zijn responscurven afgeleid. Er zijn responscurven gemaakt voor de kans op voorkomen en voor aantallen per vierkante meter. Het RIVO heeft vergelijkbare curven opgesteld op grond van RIVO-gegevens over het voorkomen van kokkels, mosselen en nonnetjes. De aanleg van het spuimiddel leidt vooral tot veranderingen in de zoutverdeling en in geringe mate de stroomsnelheid. De modelresultaten voor de diverse


80

scenario's zijn verwerkt tot GIS-kaarten, die in Habimap voor iedere bodemfaunasoort tot responskaarten zijn verwerkt. Door de kaarten van de berekende huidige situatie te vergelijken met de berekende situatie van de varianten, is een verwachte verandering in de kans op voorkomen of de dichtheid van de bestudeerde soorten berekend. De verschilkaarten tussen de huidige situatie en de situatie met een nieuwe spuisluis (scenario MT01 en MT02) laten slechts voor enkele soorten een duidelijk verschil in kans op voorkomen zien. Het betreft de Groene Zager, en de Wapenworm. De eerste soort is aangepast aan relatief brakke omstandigheden, de tweede juist aan meer zoute condities. De modelresultaten voor de commerciële schelpdiersoorten mossel en kokkel leidt tot de verwachting dat er geen grote verschuivingen in de verspreiding van deze soorten op zullen treden als gevolg van het extra spuimiddel. Effecten op visfauna Voor 12 diadrome soorten, vier estuarien residente soorten, drie mariene seizoensgasten en een mariene soort zijn literatuurgegevens met betrekking tot verspreiding, zouttolerantie, effecten van saliniteit en dieet gerelateerd aan de voorspelde veranderingen in de saliniteitverdeling en de bodemfauna. Voor 17 van de 20 onderzochte soorten wordt geen effect verwacht van zowel veranderingen van het zoutgehalte als veranderingen van de bodemfauna. Voor drie soorten is er een mogelijk effect door veranderingen van het zoutgehalte. Alleen voor Schol is een duidelijke richting aan te geven, de osmotische stress neemt af. Voor Bot en Haring is er mogelijk een positief effect bij KWZ en een negatief effect bij Den Oever door veranderingen van de zoutverdeling. Effecten op kwelders De effecten op kwelders zijn ingeschat door experts. Deze zijn naar verwachting voor alle varianten minimaal. Alleen een kleine kwelder ten westen van de haven van Den Oever zou zich wat betreft vegetatie tot een iets zoutere kwelder kunnen ontwikkelen dan nu het geval is. Effecten op herstelkansen van zeegras Zout en stroomsnelheid beïnvloeden de geschiktheid van een standplaats voor zeegras. De dynamiek van zeegras onder invloed van standplaatsfactoren is onderwerp van studie. Het effect van het nieuwe spuimiddel op de herstelkansen van zeegras is bepaald middels expertoordeel. De berekende veranderingen van het jaargemiddelde zoutgehalte en het zoutgehalte tijdens het voorjaar zijn naar verwachting geen belemmering voor de herstelkansen van zeegras, omdat de tolerantiegrenzen van zeegras niet worden overschreden. De combinatie van veranderingen in nutriëntengehaltes en zoutgehaltes leiden tot een neutrale toestand op het Balgzand, en potentieel een lichte verslechtering langs de Friese kust. Samenvatting van de effecten In tabel 10.1 zijn de effecten samengevat die in dit rapport worden vermeld. Als er voor een aspect zowel positieve als negatieve effecten zijn vermeld, zijn deze alle in de tabel opgenomen. De toelichting op de effecten is te vinden in de diverse hoofdstukken.


81

................................... Tabel 10 Samenvatting van de effecten als gevolg van een extra spuimiddel op locatie 1A direct na aanleg (+: positief effect/toename, -:negatief effect/afname).


82

Literatuur .............................................................................................

Hoofdstuk 1: Inleiding RIKZ, 2002. Effecten van spuilocaties op hydraulica, morfologie en ecologie. Rapport RIKZ 2002.056. RIKZ, 2003a. Spuilocatie 1A en 2A: hydraulische, morfologische en ecologische effecten op de westelijke Waddenzee. In concept. RIKZ, 2003b. Betrouwbaarheids- en gevoeligheidsonderzoek hydraulica. In concept. RIKZ, 2003c. Effecten van diverse spuiscenario's op de westelijke Waddenzee. In concept. Alterra, 2003 Ecologische effecten van een derde spuimiddel in de Afsluitdijk op vogels en zeezoogdieren in de westelijke Waddenzee. In concept (xxx). Hoofdstuk 2: Effecten in hun onderlinge samenhang Vis, M., G. van Moorsel, M. Rozemeijer, G. Dirksen, G.van der Lee, G. van Beek. 2001. Voorlopig beoordelingskader Ecologie en Natuur voor de Planstudie [ES]2Afsluitdijk WL i.o.v. RWS-RDIJ Hoofdstuk 3: Effecten op hydraulica en morfologie RIKZ, 2003a. Effecten van diverse spuiscenario's op de westelijke Waddenzee. In concept. RIKZ, 2003b. Betrouwbaarheids- en gevoeligheidsonderzoek hydraulica. In concept. Vlag, D. 2002. Mitigerend spuibeheer. Discussiedocument versie 2. intern RWS memo 31 mei 2002. Hoofdstuk 4: Effecten op fytoplankton WL|Delft Hydraulics (1997). Toepassing DBS op het Ijsselmeer en Markermeer. Rapport T1515. WL|Delft Hydraulics (2003). Effect van een extra spuisluis in de Afsluitdijk op de waterkwaliteit en de ecologie van de Waddenzee. Rapport Z3046.


83

RIKZ, 2003. Spuilocatie 1A en 2A: hydraulische, morfologische en ecologische effecten op de westelijke Waddenzee. MARE, 2002a. Description and model representation t0 situation, part 2: transport, nutrients and primary production. Perceel 3, Deelprodukt 2, Rapport Z3030.10 MARE, 2002b. Description and model representation t0 situation, part 1: transport of fine grained sediments in the Southern North Sea. Perceel 3, Deelprodukt 2, Rapport Z3030.10 Hoofdstuk 5. Effecten op bodemfauna Van Aken, H.M. (2003) 140 years of daily observations in the tidal inlet (Marsdiep). ICES Marine Science Symposia. In press. Vlag, D. (2003) Uitgangspunten Bekkenspuiber. voor effectenstudie. Memo 11 april 2003. RIZA Es2-dpv-03-05. Aerts, L.A.M. (2002) Zouttolerantie van kokkels en mosselen. Literatuurstudie uitgevoerd in het kader van de effectenstudie [ES]2 Afsluitdijk. Royal Haskoning Aquasense (2001) [ES]2-Afsluitdijk: survey bodemfauna. Rapport 1757-3. Bakker J.F. et al. (1999) Mariene chemie. In: de Jong, F. et al. (1999) Waddensea Quality Status Report. Rapport RIKZ/2000.008, ISSN 0927-3980. Beukema, J.J. (1998) Effecten op bodemfauna. Integrale Bodemdalingstudie Waddenzee. Gevolgen van aardgaswinning uit nieuwe velden. Nederlandse aardolie Maatschappij B.V., Assen. Beukema, J.J., K. Essink, R. Dekker & M. Starink (1999) A long-term study of the recovery of the macrozoobenthos on large defaunated plots on a tidal flat in the wadden Sea. Journal of Sea Research 42: 235-254. Beukema, J.J., K. Essink & R. Dekker (2000) Long-term observations on the dynamics of three species of polychaetes living on tidal flats of the Wadden sea: the role of weather and predator-prey interactions. Journal of Animal ecology 69: 31-44. Beukema, J.J., R. Dekker, K. Essink & H. Michaelis (2001). Synchronized reproductive success of the main bivalve species in the Wadden sea: causes and consequences. Marine Ecology Progress Series 211: 143-155.


84

Brenning, U. (1965) Beitrage zum Gonadenzyclus von Arenicola marina (Annelida, Polychaeta) im Raum der Wismar-Bucht. Z. Univ. Rostock (Math.-nat. Reihe) 14: 633-643. Bult, T. (2002) Een eenvoudige validatie van het RIKZ habitatmodelinstrumentarium met nieuwe gegevens van de kokkel en het nonnetje. RIVO memo Bult, T., Kater, B. & Baars, D. (2003) Habitatmodellen voor de comerciële schelpdieren in de westelijke Waddenzee. Cadée, G.C., J.P. Boon, C.V. Fisher, B.P. Mensink & C.C. ten Halles-Tjabbes (1995) Why the Welk (Buccinum undatum) has become extinct in the Dutch Wadden Sea? Neth. J. Sea Res. 34: 337-339. Collard, E.A. (2003) Rapportage fase 3: Verschillende scenario's Hydraulica. Crawley, M.J. (1993) GLIM for Ecologists. Blackwell Scienc, Oxford. Dankers, N., K.S. Dijkema, P.J.H. Reijnders & C. Smit (1990) De Waddenzee in de toekomst -waarom en hoe te bereiken? Rin-rapport 90/19. Rijksinstituut voor Natuurbeheer, Leersum. Dankers, N. Brinkman, A.G., Meijboom, A. & Dijkman, E. (2001) Recovery of intertidal mussel beds in the Waddensea: use of habitat maps in the management of fisheries. Dekker, R. (1991) Marenzelleria viridis (Polychaeta: Spionidae): uitbreiding van het areaal in Nederland. Het Zeepaard 51: 101-104. Dekker, R. & W. de Bruin (2001) Het macrozoöbenthos op twaalf raaien in de Waddenzee en de Eems-Dollard in 2000. NIOZ rapport 2001-1. Dekker, R. & J.M. Ogilvie (2002) Broedval en groei van juvenielen van de polychaet Marenzelleria wirini op het Balgzand in 2001. NIOZ report 2002-2. De Boer, W.F., Welleman, H.C. & Dekker, W. (2001) De relatie tussen het voorkomen van vissoorten en garnaal in de Demersal Fish Survey in relatie tot het zoutgehalte en andere habitatvariabelen in de waddenzee, oosterschelde en Westerschelde. RIVO rapport C052/01. De Kok, J.M. (2003) Betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van het 2D Kustwad model. Essink, K. & Dekker, R, (2000) Invasion ecology of Marenzelleria cf. wireni (Polychaeta; Spionidae) in the Dutch Wadden Sea. International Council for the Exploration of the Sea.


85

Essink, K., H.L. Kleef, P. Tydeman, J. Jungman, O. Duyts & H. Bargerbos (1999) Ecologische inventarisatie in de waddenzee nabij Kornwerderzand: bodemfauna en visserijkundige aspecten. Rapport RIKZ-99.010. Ietswaart, T. & M.J.J.E. Loonen (2002) Effecten van zoet water op de bodemfauna van de Waddenzee. [ES]2, deelproject E4, voorlopige stand van zaken. Oktober 2002. Kleef, H.L. & P. Tydeman (2001) De bodemfauna van de Breehorn (westelijke Waddenzee): een kwantitatieve survey in november 2001. RIKZ. Werkdocument RIKZ/2001/OS.611x. Kosler, A. (1969) Zur Makrofauna des Eulithorals bei Hiddensee. Beitr. Meerseskunde 24/25: 5680. Loonen, M.J.J.E. & T. Ietswaart (2003) Effecten van zoet water op de bodemfauna van de Waddenzee. [ES]2, deelproject E4, rapport van de tweede fase. Intern Memo RIKZ. Muus, B.J. (1967) The fauna of Danish estuaries and lagoons. Distribution and ecology of dominating species in the shallow reaches of the mesohaline zone. Meddl. Danmarks Fisk. Havundersog. 5: 1-316. Oost, A. (2003) Morfologie beoordeling fase 1 en 2 Oost, A. P. (2003) Autonome ontwikkelingen in de morfologie van de westelijke Waddenzee. Piersma, T., A. Koolhaas, A. Dekinga, J.J. Beukema, R. Dekker & K. Essink (2001) Long-term indirect effects of mechanical cockle-dredging on intertidal bivalve stocks in the Wadden Sea. Journal of Applied Ecology 38: 976-990. Stoutjesdijk, M. & J. de Vlas (2001) Verkenning effecten zoetwaterspui op bodemdieren. RIKZ. Werkdocument RIKZ/AB/2001.607x. Strasser, M., R. Dekker, K. Essink, C-P Günther, S. Jaklin, I. Kröncke, P.B. Madsen, H. Michaelis & G. Vedel (2003) How predictable is high bivalve recruitment in the Wadden sea after a severe winter? Journal of Sea Research 49: 47-57. Tosserams, M., J. de Vlas, C. Dijkers en H. Peletier (2000) Ecosysteembeschrijving IJsselmeer en Waddenzee. Beschrijving van de ecologische uitgangssituatie ten behoeve van de planstudie [ES]2-Afsluitdijk. RDIJ rapport. Van Beek, J. (2001) Langjarige saliniteitsberekeningen Waddenzee. Verslag WL Delft hydraulics. project Z3250.


86

Vis, M., G. van Moorsel, M. Rozemeijer, G. Dirksen, G. van der Lee, G. van Beek (2001) Voorlopig beoordelingskader Ecologie en Natuur voor de planstudie [ES]2Afsluitdijk. WL Delft hydraulics/ Bureau Waardenburg. Project Q2877. Wolff, W.J. (1973) The estuary as a habitat. An analysis of data on the soft bottom macrofauna of the estuarine area of the rivers Rhine, Meuse and Scheldt. Zoologische Verhandelingen Leiden 126: 1-242. Ysebaert T. & P. Meire (1999) Macrobenthos of the Schelde estuary: predicting macrobenthic species responses in the estuarine environment. a statistical analysis of the Schelde estuary macrobenthos within the ECOFLAT project. Report Institute of Nature Conservation IN 99/19. Brussel, Belgium. Hoofdstuk 6: Effecten op visfauna Braber, L. & S.J. de Groot., 1973. The food of five flatfish species (Pleuronectiformes) in the southern North Sea. Netherlands Journal of Sea Research 6: 163-172. Bubinas, A. & L. Lo ys. 2000. The nutrition of fish in the Curonian Lagoon and the coastal zone of the Baltic Sea. Acta Zoologica Lituanica 10: 56-67. de Boer, W.F. 2001. Verbetering van vismigratie door de Afsluitdijk: wat wil de vis? Werkdocument RIKZ/AB/2001.605x. de Boer, W.F., H.C. Welleman & W. Dekker. 2001. De relatie tussen het voorkomen van vissoorten en garnaal in de Demersal Fish Survey in relatie tot het zoutgehalte en andere habitatvariabelen in de Waddenzee, Oosterschelde en Westerschelde. RIVO-rapport C052/01. de Clerck, R. & D. Buseyne. 1989. On the feeding in the plaice in the southern North Sea. ICES CM 1989 G: 23 (mimeo). de Groot, S.J. & H. Nijssen. 1997. The North Sea houting, Coregonus oxyrinchus, back in The Netherlands. Bulletin Zoologisch Museum 16, University of Amsterdam. de Nie, H.W. & G. van Ommering. 1998. Bedreigde en kwetsbare zoetwatervissen in Nederland: Toelichting op de Rode lijst. Rapport IKC Natuurbeheer nr. 33. Informatie- en Kenniscentrum Natuurbeheer, Wageningen. Fonds, M. 1974. Sand gobies in the Dutch Waddensea (Pomatoschistus, Gobiidae, Pisces). Netherlands Journal of Sea Research 6: 417-478. Ganoza Tokashiki, N.M. 2002. Effects of an optimised fish passage on the food web of the IJsselmeer. Workdocument 2002.169X, RIZA, Lelystad.


87

Hovenkamp, F. & H.W. van der Veer. 1993. De visfauna van de Nederlandse estuaria: een vergelijkend onderzoek. NIOZrapport 1993-13. Jager, Z. 1998. Accumulation of flounder larvae (Platichthys flesus L.) in the Dollard (Ems estuary, Wadden Sea). Journal of Sea Research 40: 43-57. Jager, Z. 1999. Visintrek Noord-Nederlandse kustzone. Startnotitie. Rapport RIKZ-99.022. Jager, Z. & H.L. Kleef. 1999. Het functioneren van de Eems-Dollard als kinderkamer voor platvis. Deel 3. Aantalsverloop en lengtetoename van juveniele schol, bot en tong in Dollard en Eems. Rapport RIKZ-99.041. Jones, D. & P.J. Miller. 1966. Seasonal migrations of the common goby, Pomatoschistus microps (Kroyer), in Morecambe Bay and elsewhere. Hydrobiologia 27: 515-528. Kerstan, M. 1991. The importance of rivers as nursery grounds for 0- and 1-group flounder (Platichthys flesus L.) in comparison to the Wadden Sea. Netherlands Journal of Sea Research 27: 353-366. Kranenbarg, J., H.V. Winter & J.J.G.M. Backx. 2002. Recent increase of North Sea houting and prospects for recolonization in the Netherlands. Journal of Fish Biology 60 (Supplement A). Loonen, M.J.J.E. & T. Ietswaart. 2003. Effecten van zoet water op de bodemfauna van de Waddenzee. [ES]2, deelproject E4, eindrapport. RIKZ, Haren. Motai, R. 1967. Les méchanismes des changées ionique branchieaux chez les téléostéannes. Annales de l’Institute Océanographique 45: 1-84. Nijssen, H. & S.J. de Groot. 1987. De Vissen van Nederland. Stichting Uitgeverij van de KNNV, Utrecht. Pemberton, R. 1976. Sea trout in North Argyll Sea Lochs, diet. Journal of Fish Biology 9: 195-208. Rijnsdorp, A.D. & B. Vingerhoed. 2001. Feeding of plaice Pleuronectes platessa L. and sole Solea solea (L.) in relation to the effects of bottom trawling. Journal of Sea Research 45: 219-229. Riley, J.D., D.J. Symonds & L. Woolner. 1981. On the factors influencing the distribution of 0-group demersal fish in coastal waters. Rapports et Procès-Verbaux des Réunions du Conseil International pour l’Exploration de la Mer 178: 223-228.


88

Rozemeijer, M.J.C. 1999. Van ei tot kinderkamerbewoner. Een literatuuronderzoek naar de potentiële invloed van kustingrepen op het transportproces van vislarven en andere factoren en processen die van belang zijn voor de jaarklassterkte van vissen. RLD 160, Rijkswaterstaat/Rijksinstituut voor Kust en Zee/RIKZ. Thiel, R., A. Sepúlveda & S. Oesmann. 1996. Occurrence and distribution of the twaid shad (Alosa fallax Lacépède) in the lower Elbe river, Germany. In: A. Kirchhofer & D. Hefte (eds) Conservation of endangered freshwater fish in Europe, pp. 157-170. Birkhäuser Verlag, Basel. Vethaak, A.D. 1990. Inventariserend onderzoek naar de aanwezigheid van visziekten in de Waddenzee in 1988. Nota GWAO 90.003, Dienst Getijdewateren, Haren. Vethaak, A.D., J.G. Jol, J. Jungman & M.B. Meyer. 1995. Visziekten in de Waddenzee in 1994 vergeleken met de situatie in 1998. Rapport RIKZ-95.039. Vis, M., G. van Moorsel, M. Rozemeijer, S. Dirksen, D. van der Lee & G. van Beek. 2001. Voorlopig beoordelingskader ecologie en natuur voor de planstudie [ES]2Afsluitdijk. Waterbouwkundig Laboratorium/Delft Hydraulics & Bureau Waardenburg BV. Winter, H.V., R, ter Hofstede & J.A. van Willigen. 2002a. Inventarisatie diadrome vis in de Waddenzee 2000-2001. RIVO-rapport C040/02. Winter, H.V., J.A.M. Wiegerinck & H.J. Westerink. 2002b. Jaarrapportage passieve vismonitoring zoete rijkswateren: samenstelling van de visstand op basis van vangsten met fuiken en zalmsteken 2001. RIVO-rapport C019/02. Wintermans, G.J.M. & Z.Jager, 2001. Verslag visintrek Waddenzeekust voorjaar 2001. WEB-rapport 01-04. Wintermans Ecologenbureau, Texel. Wirjoatmodjo, S. & T.J. Pitcher. 1984. Flounders follow the tides to feed: evidence from ultrasonic tracking in an estuary. Estuarine coastal Shelf Science 19: 231-241. Hoofdstuk 7: Effecten op kwelders Esselink, J.W.P. 2000. Nature management of coastal salt marshes. Proefschrift, Universiteit Groningen Hoofdstuk 8: Effecten op herstelkansen van zeegras Brinkman, v Straalen, (1999) Habitatkaart stabiele mosselbaken en zeegrasvelden. IBN/RIVO De Jong (2000) Zeegraskartering Waddenzee. RIKZ werkdocument RIKZ/os/2000.8199x


89

De Jonge, V.N., J.van den Bergs, D.J. de Jong (1997) Zeegras in de Waddenzee, een toekomstperspectief. RIKZ rapport 97.016 Katwijk, M.M. van, (1999) Mogelijke stabilisatietechnieken bij zeegrastransplatntatie KUN i.o.v. RIKZ Katwijk, M.M. van, (2000) Possibilities for restoration of Zostera marina beds in the Dutch Wadden Sea. proefschrift, University Nijmegen. ISBN 90-9013913-3 Katwijk, M.M. van, L.J.M Wijgergangs (2000) Enkele voorwaarden voor kieming en zaailingontwikkeling van Groot Zeegras (Zostera marina L.) KUN i.o.v. RIKZ. Katwijk, M.M. van, L.J.M Wijgergangs, D.C.R. Hermus (2000) Standplaatsonderzoek Groot Zeegras (Zostera marina L.( Vergelijking van vier Nederlandse zeegrasvelden. KUN i.o.v. RIKZ Philippart, C.J.M. (1994) Eutrophication as a possible cause of decline in the seagrass Zostera noltii of the Dutch Wadden Sea. proefschrift, Wageningen. RIKZ (2001) Berekeningen stroomsnelheid en zoutgehalten Waddenzee (CUBWAD) deel 4. RIKZ werkdocument RIKZ/AB/2001.602x Wijgergangs, L.J.M. (1999) Een ecologisch profiel van zeegras en de verspreiding in Nederland. KUN i.o.v. RIKZ Wijgergangs, L.J.M., van Katwijk, M.M. (1993) Zeegrassterfte in het Grevelingenmeer. KUN i.o.v. DGW


90

Lijst van figuren .............................................................................................

Hoofdstuk 1: Inleiding Figuur 1.1. Ligging van de vijf locatiealternatieven Hoofdstuk 2: Effectketens en hun onderlinge samenhang Figuur 2.1. Effectketen verandering nutrienten en zoutgehalte. Figuur 2.2. Effectketen verandering morfologie en stroomsnelheid. Figuur 2.3. Effectketen ecotopen. Hoofdstuk 3: Verwachte ontwikkelingen hydrodynamica en morfologie Fig 3.1. Met Bekkenzwin berekende totale spuiafvoer over de periode 1 januari 1999 tot en met 1 oktober 1999 in miljarden kubieke meters (toelichting legenda: DO=Den Oever, KWZ=Kornwerderzand, 1A=extra spuimiddel; x-as: 1999= huidige situatie (MT01), 1999-1A=direct na aanleg (MT02), 2050=autonome ontwikkeling (MT03), 2050-1A= na aanleg in 2050 (MT04)). Figuur 3.2. Het verloop van het daggemiddelde spuidebiet voor januari tot en met september 1999 zoals berekend met Bekkenzwin voor de referentieberekening MT01. Figuur 3.3. Ligging van de MWTL monsterlocaties. Figuur 3.4. Berekende en gemeten saliniteit voor drie stations in het Marsdiep Texelstroom - Doove Balg geulsysteem voor de periode januari t/m september 1999. Figuur 3.5. Het gemiddeld zoutgehalte voor de huidige situatie (MT01). Figuur 3.6. Berekende daggemiddelde saliniteit voor de huidige situatie (MT01) en de autonome ontwikkeling (MT03) in het Marsdiep - Texelstroom - Doove Balg geulsysteem voor januari t/m september 1999. Figuur 3.7. Verandering van de gemiddelde saliniteit in 2050 zonder extra spuisluis (MT03: autonome ontwikkeling) tov de referentie (MT01). Een positieve waarde staat voor een stijging van het zoutgehalte. Figuur 3.8. Berekende daggemiddelde saliniteit voor de situatie met (MT02) en zonder extra spuimiddel (MT01) in het Marsdiep - Texelstroom - Doove Balg geulsysteem voor de periode januari t/m september 1999. Figuur 3.9. Verandering van de gemiddelde saliniteit direct na aanleg van het extra spuimiddel op locatie 1A (MT02 tov MT01). Een positieve waarde staat voor een stijging van het zoutgehalte. Figuur 3.10. Berekende daggemiddelde saliniteit voor de situatie met (MT04) en zonder extra spuimiddel (MT03: autonome ontwikkeling) in 2050 in het


91

Marsdiep - Texelstroom - Doove Balg geulsysteem voor de periode januari t/m september 1999. Figuur 3.11. Verandering van de gemiddelde saliniteit in 2050 na aanleg van een extra spuimiddel (MT04 tov MT03). Een positieve waarde staat voor een stijging van het zoutgehalte. Figuur 3.12. Berekende daggemiddelde saliniteit voor de situatie met (MT05) en zonder extra spuimiddel (MT01) in 2050 in het Marsdiep - Texelstroom Doove Balg geulsysteem voor de periode januari t/m september 1999. Scenario MT05 verschilt van MT02 wat betreft het beheer van de spuimiddelen. Scenario MT01 gaat uit van het huidige beheer. Bij scenario MT05 wordt het extra spuiwerk als eerste ingezet. Fig. 3.13 Verandering van het gemiddelde zoutgehalte direct na aanleg bij een gewijzigd beheer van de spuimiddelen (MT05 tov MT05). Een positieve waarde staat voor een stijging van het zoutgehalte. Hoofdstuk 4: Effecten op nutrienthuishouding, plankton en primaire produktie Figuur 4.1. Zomergemiddelde chlorofylconcentratie voor het referentiejaar 2008 en locatiealternatief 1a Hoofdstuk 5: Effecten op bodemfauna Figuur 5.1. Werkschema deelproject E4 Figuur 5.2. Een overzicht van de bemonsterde locaties voor bodemfauna, geplaatst op een dieptekaart van de westelijke Waddenzee. Figuur 5.3. Het jaargemiddeld zoutgehalte voor een bepaalde locatie is ook een index voor de variabiliteit in zoutgehalte op die locatie. 5.3a. De variatie in zoutgehalte, uitgedrukt als de standaarddeviatie t.o.v. het jaargemiddelde zoutgehalte, neemt af naarmate de locatie een hoger jaargemiddeld zoutgehalte heeft. 5.3b. De minimum en maximum waarde voor het zoutgehalte zijn het laagst voor de plekken met het laagste jaargemiddeld zoutgehalte. Figuur 5.4. Een vergelijking van het jaargemiddeld zoutgehalte in de Waddenzee over de jaren 1997 tot en met 2001 op basis van de regressie tussen totale afvoer door de spuisluizen en het berekende jaargemiddelde zoutgehalte volgens Van Beek (2001) dichtbij de spuisluis van Kornwerderzand. De regressie is berekend op basis van de blauwe punten uit de jaren 19861996. Van de jaren 1997 tot en met 2001 waren enkel gegevens beschikbaar over het totale spuidebiet over de Afsluitdijk. De jaren 1998 tot en met 2001, waarover bodemfauna gegevens beschikbaar zijn, zijn jaren waarin het jaargemiddelde zoutgehalte in de westelijke Waddenzee relatief laag is. Figuur 5.5. Kaart van de westelijke Waddenzee met de maximale stroomsnelheid zoals berekend voor de huidige situatie. Figuur 5.6. Kaart van de westelijke Waddenzee met de mediane korrelgrootteverdeling. Figuur 5.7 Correlatie tussen de vier abiotische verklarende variabelen in de gebruikte gegevensset. voor de berekening van de modellen.


92

Figuur 5.8. Correlatie tussen de vier abiotische verklarende variabelen voor de westelijke Waddenzee. Figuur 5.9. Een overzicht van de locaties in de westelijke Waddenzee, waarvan een van de abiotische variabelen valt buiten de range van bemonsterde punten, voor de huidige situatie (MT01). Figuur 5.10. a. Verdeling van het totale oppervlak in de westelijke Waddenzee over verschillende klassen voor jaargemiddeld zoutgehalte. Dit voor de huidige situatie MT01 en de huidige situatie na vergroting van de spuicapaciteit (MT02). b. Het verschil in areaal per klasse van het jaargemiddeld zoutgehalte voor het scenario met en zonder extra spuicapaciteit.

Figuur 5.11. Responscurves van alle soorten t.o.v. de vier abiotische factoren. Per responscurve zijn voor de overige drie abiotische variabelen de mediane waarden ingevuld. In de linker kolom staan responscurves voor de kans op voorkomen. In de rechterkolom is de dichtheid (n/m2) berekend. Figuur 5.12 De verspreidingskaart met de kans op voorkomen van de wapenworm Scoloplos armiger. Figuur 5.13 Verschilkaart kans op voorkomen Scoloplos (MT01 – MT02) Figuur 5.14. Het areaal waarbij volgens de gebruikte responsmodellen een verandering van een bepaalde grootteklasse is te verwachten. Voor slechts enkele soorten is het verschil in kans op voorkomen groter dan 20%. Figuur 5.15 Kaarten met de verandering is de kans op voorkomen van de Wapenworm Scoloplos armiger (5.14a en 5.14c) en de Groene Zager Marenzelleria cf. wireni (5.14b en 5.14d) in 2050 t.o.v. de huidige situatie (2010). Voor de situatie in 2050 zijn twee scenario’s gebruikt. Scenario A gaat uit van een volledige compensatie door plaataanwas van de zeespiegelstijging van 22 cm (5.14a en 5.14b). Scenario B gaat uit van geen enkele compensatie van de zeespiegelstijging (5.14c en 5.14d). Het voorkomen van een soort wordt in scenario B niet enkel bepaald door een verandering in saliniteit, maar ook een verandering in diepte. Figuur 5.16 Responscurves van Scoloplos en Marenzelleria 1a: Responscurves van de kans op voorkomen van de Wapenworm en de Groene Zager Marenzelleria cf. wireni t.o.v. het jaargemiddeld zoutgehalte, zoals berekend in de habitatmodellen E4. De responcecurve is berekend voor een hoogte van –0.5 m t.o.v. NAP, een maximale stroomsnelheid van 0.53 m/s en een mediane korrelgrootte van 176 µm. Deze waarden zijn de gemiddelde waarden in de dataset. 1b: responscurve van de kans op voorkomen van de Wapenworm en de Groene Zager Marenzelleria cf. wireni t.o.v. de hoogteligging van de locatie, zoals berekend in de habitatmodellen E4. Hoogte is in de modellen getransformeerd tot diepte volgens de formule: diepte = 1 –hoogte. De responscurve is berekend voor een jaargemiddeld zoutgehalte van 24.85 promille, een maximale stroomsnelheid van 0.53 m/s en een mediane


93

korrelgrootte van 176 µm. Deze waarden zijn de gemiddelde waarden in de dataset. Figuur 5.17. Responscurves berekent in de studie van Bult et al. ( 2003). Voor de kokkel , de mossel en het nonnetje zijn respectievelijk de kans op voorkomen, de dichtheid (aantal per vierkante meter) en de biomassa (gram per vierkante meter) berekend. Voor de kokkel en de mossel zijn ook de groei van de eerstejaars schelpdieren gemodelleerd. Hoofdstuk 8: Effecten op herstelkansen van zeegras Figuur 8.1 Oorzaak-gevolgdiagram van ‘dynamiek’ in het waddensysteem. Bron: v. Katwijk, 2002. Figuur 8.2 Zonatie van Groot zeegras als gevolg van waterdynamiek en droogval. Bron: v. Katwijk (2000). Figuur 8.3 Interactie tussen nutriënten en saliniteit op de groei van Groot zeegras. Bron: v. Katwijk, 2000.


94

Lijst van tabellen .............................................................................................

Hoofdstuk 2: Effecten in hun onderlinge samenhang Tabel 2.1 Aspecten die gehanteerd worden in het kader van het MER [ES]2. Hoofdstuk 3: Verwachte ontwikkelingen hydrodynamica en morfologie Tabel 3.1 Met Bekkenzwin berekende spuiafvoeren over de periode 1 januari 1999 tot 1 oktober 1999 in miljarden m3. Tussen haakjes staat de procentuele verdeling over de spuimiddelen ten opzichte van de totale afvoer vermeld. Hoofdstuk 5: Effecten bodemfauna Tabel 5.1 Beschikbare monsters bodemfauna. Tabel 5.2 Overzicht van de verschillende soorten en soortcombinaties, waarvoor responscurves zijn berekend. Tabel 5.3 Per variabele voor het sublitoraal en het litoraal is de range gegeven van gegevens waarmee de responsmodellen zijn berekend. Als grenswaarde zijn niet de absolute minima en maxima genomen in de dataset, maar het vijfde punt vanaf het absolute minimum of maximum. Dit is gedaan om negatieve effecten van uitbijters te verminderen. Tabel 5.4 Overzicht van de uitgevoerde berekeningen met HABIMAP en het spreadsheethabitatmodel. Tabel 5.5 Kans op voorkomen in de bodemfauna-dataset en de correlatiecoëfficiënten (volgens Nagelkerke) kunnen gelezen worden als het deel van de variatie die met de betreffende modellen verklaard wordt. De hoogste waarden voor de correlatiecoëfficiënten zijn weergegeven met groene velden, de laagste met rode velden. Tabel 5.6 De gemiddelde dichtheid (n/m2) in de bodemfauna-dataset en de correlatiecoëfficiënt r2 van de poisson regressie. De correlatiecoëfficiënten kunnen gelezen worden als het deel van de variatie die met de betreffende modellen verklard wordt. De hoogste waarden voor de De correlatiecoëfficiënten zijn weergegeven met groene velden, de laagste met rode velden. Tabel 5.7 Hoe verandert de bodemfauna in de westelijke Waddenzee als gevolg van de bouw van een extra spuisluis. Een vergelijking tussen scenario MT01 (2010


95

zonder nieuwe spui) en MT02 (2010 met nieuwe spui), gebaseerd op 1172 kilometerhokken. Tabel 5.8 Procentuele verandering in voorkomen van bodemfauna als gevolg van de bouw van een extra spuisluis. De verandering is apart berekend voor de drie gebieden: WW de gehele westelijke Waddenzee, DO een gebied van ongeveer 100 km2 voor de spuisluis bij Den Oever, KZ een gebied van ongeveer 100 km2 voor de huidige spuisluis bij Kornwerderzand. Tabel 5.9 De verwachte verandering in de kans op voorkomen (uitgedrukt in procenten) van de 14 onderzochte soorten bodemdieren bij verzoeting of verdieping ten opzichte van de referentie. Tabel 5.10 Procentuele verandering in het voorkomen van bodemfauna in de westelijke waddenzee in 2050 t.o.v. de uitgangssituatie in 2010 (MT01). Hoofdstuk 6: Effecten op visfauna Tabel 6.1 Vissoorten die zijn meegenomen in de beoordeling. Tabel 6.2 Overzicht van mogelijke effecten op de visfauna. Hoofdstuk 10: Samenvatting Tabel 10.1 Samenvatting van de effecten van een extra spuimiddel.


96

Bijlagen Bijlage 1 Voorlopig beoordelingskader.

(Milieu)Aspecten

Processen Waterbeweging

Waterkwaliteit

Sub-aspecten

Lijst met indicatoren. Bron: Voorlopig beoordelingskader [ES]2 HR Criteria Maatstaven / Norme VR Eenheden n Prior soort *p *

getij

getijkromme

stroomsnelheden

verandering richting en snelheid variatie in tijd variatie in tijd variatie in ruimte concentratie nabij inlaten stikstof-input fosfaat-input kans op zuurstofloosheid concentratie erosie / sedimentatie oevererosie

waterpeil zoutgehalte

nutriënten stratificatie

Morfologie

Productiviteit Vismigratie Ecotopen Zoute ecotopen

zoete ecotopen soorten (Zee)zoogdieren vogels

zwevend stof morfodynamiek

ampl

relevant voor alleen W, B , IJ **) (Zonder vermelding overal relevant) W IJ, W

IJ W, B W, B IJ mol/dag mol/dag mol/m2/dag

W W W, B

% verandering % verandering m2 % verandering m2 gC/m2/dag ? ?

W, B W, B W

W, B, IJ B, IJ

primaire productie vismigratie visziekten

productie passeerbaarheid huidziekten bij Bot

Ondiep water intergetijdegebied kwelders

kwal kwal kwal

W W W

zeegrasvelden mosselbanken kokkelbanken matig diep water

Areaal Areaal -Slik- en zandgebieden met Salicornia soorten ea -schorren met Slijk- grasvegetatie -Atlantische schorren Areaal potentieel Areaal potentieel Areaal potentieel Areaal

ha ha ha ha

W W W IJ

(zee)zoogdieren viseters

Zeehond Aalscholver

aantal


aantal

97

*p *

W W, B, IJ

(Milieu)Aspecten

Sub-aspecten

Criteria

Maatstaven / Eenheden

Norme n

VR

*

schelpdiereters

Bodemdiereneters

Planteneters Vissen

Trekvissen (diadrome vis)

Seizoensgasten / Juvenielen vanuit zee

Zoetwatervissen

Ongewervelden

Schelpdieren

Geleedpotigen Wormen

Lepelaar Visdief Fuut Nonnetje Middelste zaagbek Grote Zaagbek Dwergstern Zwarte stern Eider(eend) Topper(eend) Kuifeend Scholekster Kluut Bonte strandloper Zwarte ruiter Meerkoet Knobbelzwaan Paling

aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal aantal Trekmogelijkheid

Bot Driedoornige stekelbaars Spiering (anadroom) Rivierprik Zeeprik Fint Elft Houting Steur Zalm Zeeforel Haring

Trekmogelijkheid Trekmogelijkheid

W, B, IJ W, B, IJ

Trekmogelijkheid

W, B, IJ

Trekmogelijkheid Trekmogelijkheid Trekmogelijkheid Trekmogelijkheid Trekmogelijkheid Trekmogelijkheid Trekmogelijkheid Trekmogelijkheid geschiktheid

Harder Schol Snoekbaars Baars Rivierdonderpad Mossel Kokkel Strandgaper Driehoeksmosselen Garnaal Wadpier Marenzellerina


98

* * * *

relevant voor alleen W, B , IJ Prior **) (Zonder soort vermelding overal *p relevant) W, B, IJ W, B, IJ B B, IJ B, IJ B B W, B, IJ W W, B, IJ IJ W B, IJ B,W B,W HR

* * * * * * * * * * *!

IJ W, B, IJ

*p *p *p * *p *p *

geschiktheid geschiktheid

*p KoV KoV KoV

KoV KoV

W, B, IJ W, B, IJ W, B, IJ W, B, IJ W, B, IJ W, B, IJ W, B, IJ W, B, IJ W, B

W, B W, B IJ IJ IJ W, B W IJ W, B B W

(Milieu)Aspecten

Sub-aspecten

Criteria

Maatstaven / Eenheden

Norme n

VR

* viridis Scoloplos armiger

KoV

Zoöplankton Planten Algen

Groot zeegras Klein zeegras Fytoplankton


KoV KoV

99

relevant voor alleen W, B , IJ Prior **) (Zonder soort vermelding overal *p relevant) HR

W IJ W, B W, B W, IJ

Bijlage 2 Modelcoëfficiënten bodemfaunamodellen en mediane waarden dataset. a. Coëfficiënten van de binaire logistische regressie van de litorale punten. parameter constante Zout zout2 Diepte diepte2 Stroom stroom2 Korrel korrel2

Arenmari

parameter constante Zout zout2 Diepte diepte2 Stroom stroom2 Korrel korrel2

Gacoba


mya aren

-8.0044 0 0 4.6114 -1.9067 2.0115 0 0.0447752 -0.000130523

19.0498 -1.3542 0.0273 0 -0.2939 5.293 -4.8056 -0.0527969 0.0001637987

3.7263 0 -0.0026 0 -0.5833 1.3302 0 -0.0184144 0

Caphet 19.8209 -1.3401 0.0283 4.3951 -2.0368 0 2.1121 -0.0459104 0.0000832477 hydrulva

ceraedul

ensiamer eteolong 0.5261 -12.9738 6.6414 0 0.1407 -0.3237 0 0 0 -6.3238 1.3023 0 1.5089 0 -0.5401 0 23.2216 0 0 -22.8896 0 0.0463827 0 0 -0.000146588 -0.000022334 0.0000214214

laniconc

22.7401 -1.5426 0.0334 -3.4076 0 0 0 -0.0164796 0

-14.4355 0 0.0081 6.8646 -2.7253 14.4355 -12.264 0 0

macobalt marewire 3.7263 20.5035 0 0 -0.0026 -0.0174 0 -2.764 -0.5833 0 1.3302 0 0 4.0413 -0.0184144 -0.0801648 0 0.0001640833

nephhomb neredive scolarmi -41.3288 15.2338 -28.1047 2.9284 -1.6412 0.7541 -0.0584 0.0397 0 0 5.3457 0 0.649 -2.5708 1.1552 0 2.2797 0 -1.3577 0 0 0 -0.0147313 0.0966335 0.0000518064 0 -0.000242036


100

b. Coëfficiënten van de binaire logistische regressie van de sublitorale punten. parameter constante Zout zout2 Diepte diepte2 Stroom stroom2 Korrel korrel2

Arenmari


Gacoba


mya aren

caphet -1.1796 0 0 0 0 0 0 0 0

ceraedul -1.2367 0.1294 0 0 0.2821 -3.3921 0 0 0

hydrulva -4.6475 0 0.0038 0.4093 -0.0201 0 0 0 0

1.2849 0 0 -0.3352 0.0225 0 0 -11.375 0

-0.4143 0 0 0 0 0 -2.298 0 -0.0000259732 laniconc

-8.3736 0.2626 0 0.2096 0 0 0 0 -0.0000238937

-5.0263 0.1566 0 0 -0.131 0 0 0 0

ensiamer eteolong 0.2289 4.9329 0 0 0 -0.0044 0.5807 0 -0.0265 -0.0553 -4.411 -11.9871 0 8.9248 -0.00552 0 0 0 macobalt marewire 14.804 -16.02 -1.3594 1.862 0.0284 -0.0478 0.3798 0 -0.0157 -0.0136 0 0 0 0 -0.0030454 -0.0096154 0 0

nephhomb neredive scolarmi -51.5794 -5.0192 -10.3497 4.2008 0 0.3377 -0.0869 0.006 0 0 0 -0.5702 0 0 0.0316 0 0 13.2328 0 0 -0.0096885 0 0 4.6351 0 0 0


101

c. Coëfficiënten van de poisson regressie van de litorale punten. Arenmari constante Zout zout2 Diepte diepte2 Stroom stroom2 Korrel korrel2

-5.773 0.1267 -0.0025 4.707 -1.944 4.408 -1.347 0.003681 -0.000114


Gacoba


mya aren

43.01 -3.115 0.06099 7.073 -3.534 10.37 -11.16 -0.04642 0.0001253

-6.412 1.212 -0.0295 1.456 -1.413 -1.561 1.849 0.01402 -0.0001207

caphet

ceraedul

3.932 0.07088 -0.0028 3.791 -1.615 2.989 -0.2899 0.0005301 -0.00004698 hydrulva

1.989 -0.4065 0.00975 -2.666 0.2099 18.01 -10.33 0.03908 -0.0001438 laniconc

-1.598 0.2487 0.00334 0.9963 -1.819 15.44 -15.47 -0.01172 -0.00003615 nephhomb -34.91 2.568 -0.051 0 0.5253 0.4164 0 0.01745 0


-103.3 7.495 -0.1337 10.87 -4.243 6.848 -6.012 -0.04898 0.0001198 neredive 20.12 -1.581 0.03546 5.738 -2.752 2.497 -0.9885 -0.01191 0.000004585

102

ensiamer -38.96 2.239 -0.0418 14.88 -4.857 20.95 -20.89 -0.05266 0.0001127 macobalt 18.31 -0.6584 0.0157 -4.409 1.044 0 0.6558 -0.03111 0.00003942 scolarmi -22.58 1.917 -0.0347 -1.734 0.5397 2.361 -2.514 0.03129 -0.0000699

eteolong 11.12 -0.4113 0.00431 0.5613 -0.4276 3.054 -3.085 -0.01795 0.00004626 marewire -31.12 4.148 -0.1093 -1.483 0.04559 1.901 1.438 0.02786 -0.000132

d. Coëfficiënten van de poisson regressie van de sublitorale punten.


Arenmari


Gacoba


mya aren

16.27 -1.637 0.0393 -0.724 0.0513 20.37 -14.8 -0.01709 0.00002898

-1.359 0.05947 0 0.31 -0.01713 3.995 -0.6375 0.00575 -0.00002524

17.27 -0.6621 0.01468 -0.687 0.028 -11.33 8.012 -0.01540 0.00001694

caphet 7.303 0.1073 -0.004549 0.5716 -0.02619 -4.428 1.959 -0.00392 0.00000375 hydrulva 257.2 -18.95 0.3964 -1.353 0.0508 -43.51 32.08 -0.13880 0.00026140 nephhomb

ceraedul

laniconc

neredive

18.91 -1.495 0.03214 0.1368 -0.002596 3.371 -2.238 -0.00242 0.00000519 scolarmi

9.712 -0.8617 0.02607 -0.9111 0.05983 9.207 -8.044 -0.00906 0

103

-6.87 0.9678 -0.02146 0.449 -0.01672 -4.09 0 -0.00568 0 macobalt

1.265 -1.966 0.04797 7.691 -1.864 22.11 -16.08 0.05426 -0.00012520

-39.11 3.318 -0.06452 -0.2127 0.01223 -9.719 4.869 0.02236 -0.00002229


ensiamer

-2.371 0.2543 0 0.2287 -0.006563 -6.15 2.736 0.02249 -0.00009756

-2.661 0.4543 -0.005811 -0.7486 0.04089 3.039 -3.442 0.00840 -0.0000084

eteolong 7.194 0.3719 -0.015 -0.622 -0.01319 -12.64 11.79 0.00000 -0.00001899 marewire -18.91 1.59 -0.04557 1.186 -0.1357 22.67 -20.83 0.06397 -0.00018190

Voor de berekening van de responscurve voor een bepaalde abiotische variabele, zijn de overige abiotische variabelen vastgesteld op de mediane waarde zoals die voorkomt in de dataset. De gebruikte mediane waarden zijn in onderstaande tabel weergegeven. In de logistische modellen zijn geen interacties weergegeven, waardoor de respons altijd een gelijke vorm behoudt, maar de hoogte van de respons kan verschillen afhankelijk van de gekozen waarde voor de andere abiotische factoren.

Variabele Zout Diepte Stroom Korrel


Litoraal 24.85 1.50 0.53 176

104

sublitoraal 21.84 2.52 0.60 203

Bijlage 3 Kaarten kans op voorkomen huidige situatie (MT01)


105

Bijlage 4 Verschilkaarten kans op voorkomen huidige situatie (MT01) en situatie direct na aanleg (MT02)


106

Bijlage 5 Kaarten op basis van RIVO- modellen voor de huidige situatie (MT01) en de situatie direct na aanleg (MT02)


107

Bijlage 7 Effecten van het MMA

1. Inleiding Estuariene organismen zijn per definitie goed aangepast aan fluctuaties van het zoutgehalte. Deze fluctuaties treden op op verschillende tijdschalen. Binnen een getij zal het zoutgehalte variëren, maar ook op grotere tijdschalen, afhankelijk van de toevoer van rivierwater. In de directe omgeving van de spuisluizen zijn de korte termijn fluctuaties van het zoutgehalte sterk en treden dusdanige verlagingen van het zoutgehalte op dat daardoor verarming van de bodemfauna optreedt. Door een uitgekiend spuibeheer kunnen sterke fluctuaties van het zoutgehalte en langdurige sterke verlagingen van het zoutgehalte bij de spuipunten zoveel mogelijk worden vermeden. Een dergelijk operationeel beheer is, binnen randvoorwaarden, onderdeel van het MMA. Bij het operationele beheer kunnen keuzes gemaakt worden omtrent de verdeling van het te spuien water over de twee huidige en het nieuw aan te leggen spuicomplex. Wanneer de beschikbare spuicapaciteit niet volledig hoeft te worden benut is er bij het MMA voor gekozen om bij de huidige spuicomplexen bij Den Oever te streven naar een zo continue, ‘natuurlijk’ mogelijk verloop van de afvoer en discontinuiteiten in de afvoer op te vangen bij de twee overige spuicomplexen. Deze bijlage gaat nader in op de verwachte effecten van het MMA op de bodemfauna en de ecologie in bredere zin. 2. Nadere beschrijving van het MMA Ligging van het spuicomplex Bij het MMA ligt het spuicomplex op dezelfde locatie als de voorkeurslocatie. In fase 1 en 2 van de effectstudies voor de Waddenzee (RIKZ, 2002 en RIKZ, 2003) is aangegeven dat dit vanuit het perspectief van de ecologie van de Waddenzee de beste locatie is. Beheer van de spuimiddelen Het extra spuicomplex zal worden aangelegd om de veiligheid van de achterliggende gebieden te kunnen blijven garanderen door verbetering van de peilbeheersing van het IJsselmeer. Het ligt derhalve niet in de rede het beheer van de spuimiddelen zo in te richten dat sterk van het peilbesluit voor het IJsselmeer wordt afgeweken. In het peilbesluit is vastgelegd dat het beheer van de spuicomplexen zodanig moet zijn ingericht dat een streefpeil van -40 cm NAP gedurende de winterperiode (okt t/m maart) en een streefpeil -20 cm NAP gedurende de zomerperiode (april t/m sept), zoveel mogelijk wordt gehandhaafd. De mogelijkheden om sterke fluctuaties van het zoutgehalte en langdurige sterke verlagingen van het zoutgehalte zoveel mogelijk te vermijden zijn hierdoor beperkt. Met een derde spuimiddel kunnen de streefpeilen sneller worden gehaald. Het aantal periodes waarin (met een groter debiet) wordt gespuid neemt af en de afvoerloze periodes nemen toe. Het zoutgehalte zal daardoor sterker dan nu variëren. Door bij een winterpeil beneden -30 cm NAP en een zomerpeil beneden - 5 cm NAP niet de volledige maar de huidige spuicapaciteit te benutten kan dit effect worden afgezwakt.


108

Vervolgens is het de vraag hoe de totale hoeveelheid te spuien water het beste over de drie spuimiddelen kan worden verdeeld. De hydrodynamische berekeningen MT01 en MT04 (zie hoofdstuk 3) zijn gebaseerd op een operationeel beheer van de spuisluizen dat aansluit bij het huidige beheer. Dit laat zich als volgt samenvatten: eerst worden twee van de drie spuigroepen bij Den Oever geopend, daarna de beide spuigroepen van het huidige complex bij Kornwerderzand, daarna wordt de laatste groep bij Den Oever geopend, en mocht dit nog niet voldoende spuicapaciteit opleveren dan worden de vier spuigroepen van het nieuwe spuimiddel ingezet. [Frank, wil jij dit checken?]Het MMA verschilt hiervan in die zin dat er naar wordt gestreefd om bij Den Oever zoveel mogelijk met constant debiet te spuien. Dit wordt dan gedaan door in de zomer 1 spuigroep in te zetten en het restant van het te spuien water dan door de andere twee spuicomplexen bij Kornwerderzand af te voeren, waarbij er een lichte voorkeur bestaat om eerst 1 groep van de nieuwe spui in te zetten om een lokstroom voor de vispassage te genereren. In de winter zal het, afhankelijk van het aanbod van water, windinvloeden en de stand van het laag water in de Waddenzee, regelmatig nodig zijn om een tweede groep bij Den Oever in te zetten, maar er zal ook dan zo lang mogelijk vermeden worden om ook de derde groep bij Den Oever te gebruiken om te sterke verzoeting van het gebied van de Breehorn en het Balgzand te vermijden. 3. Effecten van het MMA 3.1 Vraagstelling Vraag 1. In hoeverre zal een beheer waarbij tijdelijk hogere zomer- en winterpeilen worden geaccepteerd een positief effect sorteren op de bodemfauna en de ecologie van de Waddenzee in bredere zin? In dit scenario wordt bij een winterpeil beneden -30 cm NAP en een zomerpeil beneden - 5 cm NAP niet de volledige maar alleen de huidige spuicapaciteit benut. Vraag 2: In hoeverre zal een beheer waarbij wordt gestreefd naar een zo constant mogelijke afvoer van spuiwater bij Den Oever leiden tot positieve effecten op de bodefauna en de ecologie van de Waddenzee in bredere zin? 3.2 Aanpak. Vraag 1. RIZA heeft met het modelinstrumentarium Bekkenspui voor een drietal periodes de spuiafvoeren uitgerekend: een winter, 1979-1980 (een natte winter) en twee zomers, 1976 (een zeer droge zomer) en 1983 (een qua afvoer gemiddelde zomer). De periodes zijn doorgerekend op basis van het huidige beheer van de spuisluizen en op basis van het hierboven beschreven beheer waarbij niet altijd de volledige spuicapaciteit wordt benut. Zoals verwacht berekende Bekkenzwin een afname van de afvoerloze periodes. (Vlag, 2002). Bekkenspui berekent het gerealiseerde spuidebiet van de spuicomplexen, niet het effect op het zoutgehalte. Het is daarom moeilijk op basis van de


109

resultaten in te schatten welk effect dit zal sorteren op de bodemfauna. Omdat naar verwachting de effecten op het zoutgehalte beperkt zullen zijn is er voor gekozen de effecten op het zoutgehalte niet met het hydrodynamich model door te rekenen. In plaats daarvan is gewerkt met een box-model (zie kader). Beschrijving boxmodel Om toch een indruk te krijgen van het effect van een verandering van het aanbod van zoet water op de saliniteit van de westelijke Waddenzee en daarmee op bodemfauna, is een box-model opgezet. Met dit box-model is getracht de resultaten van de DELWAQ lange termijn berekeningen van fase 2 van de studie (RIKZ, 2003) zo accuraat mogelijk te reproduceren voor het meetpunt Doove Balg Oost. Dit meetpunt ligt op vrij korte afstand van de spuipunten en het zoutgehalte wordt op deze locatie duidelijk beïnvloed door de spui van zoet water. Vervolgens is het model gebruikt om op basis van de door Bekkenspui berekende debieten te berekenen welke veranderingen in het verloop van het zoutgehalte zullen optreden wanneer er wordt overgegaan tot een mitigerend spuibeheer. Het jaar 1983 is doorgerekend. Het boxmodel heeft een volume V en kent twee ingaande waterstromen: het spuidebiet Qs,t met een saliniteit van 0 ‰, een verversingsdebiet Qz van het omringende water met saliniteit cz en een uitgaande waterstroom Qs,t + Qz met een saliniteit ct. Het spuidebiet Qs,t is gelijk aan het spuidebiet berekend met het model Bekkenzwin. Het model luidt dan als volgt:

Vdct = Qz ⋅ c z − ct (Qz − Qs ,t ) dt met als numerieke oplossing:

ct + ∆t = ct + ∆t ⋅

Qz ⋅ c z − ct (Qz − Qs ,t ) V

De parameters Qz, cz, en V zijn zo gekozen dat de toestandsvariabele ct de saliniteit zoals berekend door DELWAQ voor meetpunt Doove Balg Oost zo goed mogelijk reproduceert. (V= xxx m3, Qz = xxx m3/s, cz = xxx ‰, ∆t=xxx ) Vraag 2. Deze vraag is voorgelegd aan twee experts (de Vlas, RIKZ en Dankers, Alterra). 3.3 Resultaten boxmodel Figuur 1 geeft de gemeten zoutgehaltes voor station Doove Balg Oost, het zoutgehalte berekend met DELWAQ en het zoutgehalte berekend met het


110

box-model. De gemeten verzouting wordt goed gereproduceerd door DELWAQ. Lage gemeten saliniteiten worden door DELWAQ overschat. Het box-model reproduceert het DELWAQ zoutgehalte goed. ................................... Figuur 1 Berekende saliniteit met DELWAQ en het boxmodel, station Doove Balg Oost.

Saliniteit [ppt]

35 Box model - huidige situatie DELWAQ - huidige situatie MWTL metingen

30

25

20

15

10

31-10-83

11-09-83

23-07-83

3-06-83

14-04-83

23-02-83

Figuur 2 geeft het berekende zoutgehalte wanneer extra spuicapaciteit beschikbaar is en het peil zo strikt mogelijk wordt gehandhaafd en het zoutgehalte bij gemitigeerd spuibeheer. Het globale verloop van het zoutgehalte wijzigt niet. De extremen worden afgezwakt. ................................... Figuur 2 Berekening variant 1A met en zonder mitigerend spuibeheer, station Doove Balg Oost.

Saliniteit [ppt]

35 Variant 1a - huidig spuibeheer Variant 1A - mitigerend spuibeheer

30

25

20

15

10

31-10-83

11-09-83

23-07-83

3-06-83

14-04-83

23-02-83

De resultaten laten zien dat het goed mogelijk is met het boxmodel het DELWAQ zoutsignaal te reproduceren. Vergelijking met de metingen leert dat het box-model een periode waarin het watersysteem een aanmerkelijk stuk zouter wordt goed kan beschrijven. In periodes waarin het zoutgehalte laag is neigt het box-model naar een overschatting van het zoutgehalte. Dit is verklaarbaar aangezien de metingen oppervlaktemetingen betreffen en de waterkolom bij hoge afvoer verticaal gestratificeerd kan raken, terwijl het model een dieptegemiddeld zoutgehalte beschrijft. Met inachtneming


111

van deze afwijking kan het box-model goed worden gebruikt om de effecten van het bovenbeschreven spuibeheer op het ecologisch funtioneren van de westelijke Waddenzee te evalueren. Het box-model laat zien dat extra spuicapaciteit leidt tot extremere fluctuaties van het zoutgehalte op een tijdschaal van enkele dagen. Extra spuicapaciteit beïnvloed het globale verloop van het zoutgehalte niet. Deze wordt voornamelijk bepaald door de aanvoer van de IJssel en de periodes waarin het peil overgaat van van het zomer- naar winterpeil (extra afvoer) en andersom (water vasthouden). Dit verloop staat vast zolang het peilbesluit op hoofdlijnen in acht wordt genomen. Effecten van een spuibeheer gericht op beperking van het aantal nul-spuien treden alleen op in periodes waarin het actuele peil zich bevindt in de buurt van het streefpeil. In de praktijk betekent dit dat gedurende de winterperiode waarin veelal grote hoeveelheden water moeten worden afgevoerd en alle spuicapaciteit moet worden benut om het streefpeil te blijven benaderen, het effect van de maatregel nihil is. Dit in tegenstelling tot het voorjaar en de zomerperiode, waarin de extremen behoorlijk worden afgevlakt. Zo laten de berekeningen zien dat in het voorjaar van 1983 ter hoogte van Doove Balg Oost het zoutgehalte binnen een tijdsbestek van enkele dagen tot 10 ppt kan veranderen. Op een afstand van enkele kilometers van het spuicomplex kan een ander spuibeheer deze snelle veranderingen reduceren. 3.4 Het effect op de bodemfauna 3.4.1 Effect van hogere peilen Naar verwachting zal dit een licht positief effect sorteren op de conditie van de bodemfauna, omdat de saliniteitsstress als gevolg van sterke saliniteitsveranderingen binnen enkele dagen afneemt. Het is echter niet aannemelijk dat het effect hiervan zal leiden tot (meetbare) verschuivingen van voorkomen en/of biomassa van soorten. Verder van het spuicomplex af worden de korte termijn fluctuaties door opmenging met het ontvangende water uitgedempt en zal de voorgestelde maatregel nauwelijks een effect sorteren. In de directe omgeving van het spuicomplex worden de fluctuaties van het zoutgehalte weliswaar verlaagd, maar hier is de absolute waarde van het zoutgehalte regelmatig dusdanig laag dat de bodemfauna ter plaatse sowieso sterk verarmd is. De effecten zullen zich naar verwachting niet doorvertalen naar effecten op algen, vissen of vogels. 3.4.2 Effect van een zo constant mogelijke afvoer bij Den Oever Door de experts werd aangegeven dat voor de natuur op de platen rond Den Oever en het gebied van de Breehorn en het Balgzand een zekere verzoeting gunstig is en dat het daarbij van belang is dat de zoetzoutgradiënt zo stabiel mogelijk blijft. Het MMA voldoet zoveel mogelijk aan deze voorwaarden. Dit laat onverlet dat gedurende de zomer regelmatig perioden zullen optreden waarin niet wordt gespuid, omdat het streefpeil voldoende wordt benaderd of zelfs onderschreden. Het gevolg zal zijn dat het gebied gedurende die periodes sterk verzout. Anderzijds zullen gedurende de winter regelmatig perioden optreden waarbij alle capaciteit wordt benut en het gebied verzoet. Deze verzouting en verzoeting komen ook in de huidige spui-omstandigheden regelmatig voor.


112

3.5 Conclusies Vraag 1. Gedurende het voorjaar en de zomer zal een beheer waarbij periodes zonder spui zoveel mogelijk worden vermeden, op enige afstand van de spuisluizen een licht positief effect op de bodemfauna kunnen sorteren. Waarschijnlijk gaat het om een klein, niet-meetbaar effect. Op grotere afstand en in de directe omgeving van de spuisluizen zal het effect nihil zijn. Het effect zal zich niet doorvertalen naar meetbare effecten op algen, vissen, vogels. Vraag 2. Een beheer waarbij nulspuien zoveel mogelijk worden vermeden en bij Den Oever zo constant mogelijk wordt gespuid, maar waarbij wel rekening wordt gehouden met het peilbesluit en de veiligheid van het IJsselmeer, zal op de platen in de omgeving van Den Oever en het gebied van de Breehorn en het Balgzand een licht positief effect op de ecologie kunnen sorteren. Gesteld kan worden dat het beheer dat bij vraag 2 als uitgangspunt is genomen, als onderdeel van het MMA kan worden gezien. Referenties RIKZ, 2002. Effecten van spuilocaties op hydraulica, morfologie en ecologie. Rapport RIKZ 2002.056. RIKZ, 2003. Spuilocatie 1A en 2A: hydraulische, morfologische en ecologische effecten op de westelijke Waddenzee. Vlag, D. 2002. Mitigerend spuibeheer. Discussiedocument versie 2. intern RWS memo 31 mei 2002.


113

Effecten van een nieuwe spuisluis in de Afsluitdijk op de ecologie van de. Waddenzee

Recommend Documents